任意輻照度與溫度條件下光伏系統(tǒng)輸出特性建模.pdf

1、光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量設(shè)計(jì)、運(yùn)行分析診斷以及變換器設(shè)計(jì)等研究均需要估計(jì)和預(yù)測(cè)光伏陣列的輸出特性,因此任意工作狀況下光伏組件及陣列的電氣特性精確建模具有極其重要的意義。
　　論文以硅光伏電池的單二極管等效電路模型為基礎(chǔ),對(duì)I-V特性方程進(jìn)行推導(dǎo),結(jié)合仿真分析總結(jié)了模型參數(shù)對(duì)光伏組件I-V特性曲線,特別是短路電流、開(kāi)路電壓及最大功率點(diǎn)等關(guān)鍵點(diǎn)電氣參數(shù)的影響。根據(jù)光伏組件廠商提供的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下組件電氣參數(shù),并通過(guò)短路點(diǎn)與最大功率點(diǎn)斜率近似

2、估算等效并聯(lián)電阻初值,利用迭代求解法計(jì)算得到光伏組件的等效電路模型參數(shù)。采用Lambert W函數(shù),將I-V特性隱式方程轉(zhuǎn)換為關(guān)于電壓V與電流I的顯式方程,并以此方程為基礎(chǔ)推導(dǎo)了不同串并聯(lián)組合方式下的光伏陣列等效模型參數(shù)的計(jì)算方法。
　　隨后,通過(guò)分析輻照度及溫度對(duì)光伏組件等效電路模型參數(shù)的影響,得到了任意工作條件下光伏組件模型參數(shù)的計(jì)算方法,并由此計(jì)算不同條件下的組件或陣列的輸出特性。同時(shí),根據(jù)歷史數(shù)據(jù)經(jīng)多項(xiàng)式擬合得到了光伏逆變

3、器的效率模型,根據(jù)以上模型可以在任意條件下對(duì)光伏系統(tǒng)輸出特性進(jìn)行建模。經(jīng)光伏組件I-V特性的測(cè)試實(shí)驗(yàn)與分析,該方法對(duì)光伏組件輸出特性的預(yù)測(cè)誤差在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下小于1％,在其他工作條件下小于5％,且對(duì)于不同硅材料電池均有較好的適應(yīng)性。
　　此外,在Simulink環(huán)境中建立了等效電路的仿真模型,經(jīng)仿真分析,該模型適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的MPPT特性及策略研究。另外,實(shí)驗(yàn)與仿真分析證明,該模型對(duì)于光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率特性有很好的預(yù)測(cè)效果,