基于matlab软件的光伏阵列模拟器的研究59721new

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1、基于MATLAB软件的光伏阵列模拟器的研究电工电气(202No.5)基于MATLAB软件的光伏阵列模拟器的研究王雨，胡仁杰，杨文燮(东南大学电气工程学院，江苏南京210096)摘要：为解决光伏发电实验对自然条件的依赖问题，提出了一个基于DSP2812控制器的光伏阵列模拟器，并给出了软硬件设计，仿真结果证明基于逐点差值比较法的双闭环分段跟踪策略可以使模拟器的输出特性非常接近光伏阵列的工程用数学模型，并具有良好的动态响应。关键词：光伏模拟器；DSP2812控制器；逐点差值比较法；Buck电路中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1007-3175(2012)05-0013-03S

2、tudyofPhotovoltaicArraySimulatorBasedonMATLABWANGYu,HURen-jie,YANGWen-xie（SchoolofElectricalEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing20096,China）Abstract:Inordertosolvetheproblemofexperimentofphotovoltaicgenerationrelyinguponnaturalconditions,thispaperraisedaphotovoltaicarraysimulatorbasedonDSP28

3、2controller,givingthedesignofhardwareandsoftware.Simulationresultsshowthatthedouble-closedsectionaltrackingstrategybasedonpointbypointdifferentialvaluecomparisonmethodcanmaketheoutputcharac-teristicsofsimulatorveryclosetotheengineeringmathmodelofphotovoltaicarraywithfinedynamicresponse.Keywords

4、:photovoltaicsimulator;DSP282controller;pointbypointdifferentialvaluecomparisonmethod;Buckcircuit0引言伏阵列的工程模型，并具有良好的动态响应。随着传统能源的枯竭以及环境污染状况的加1光伏阵列输出特性重，非传统能源特别是光伏(PV)装置被越来越多地投入到实际应用中。在对光伏发电系统的研发工根据参考文献[1]所提出的光伏模块的工程用作中，所需的大功率太阳能电池组非常昂贵，投资数学模型，对大量太阳能电池进行实验，结果证明大；并且由于受日照强度和环境温度等自然条件强此模型可以保证与实际情况的误差

5、小于6%。烈约束，得到的数据往往也存在很大的随机性，不VI=Isc1-C1exp-1(1)适合科学研究。因此，光伏阵列模拟器在光伏发电C2Voc系统研究过程成为必不可少的设备。ImVmC1=1-·exp-(2)提出了一个基于Buck斩波器以及DSP2812控制IscC2V-1系统的数字式光伏阵列模拟器，实际上就是一种特VmImC2=-1·1n1-(3)殊的开关电源，数字信号处理器DSP输出的开关信VocIsc号通过驱动电路来控制Buck电路开关管的导通和关以上公式中，Vm、Im分别为模块在最大功率点断，从而使Buck电路输出的电压和电流根据光伏模的电压和电流；Voc、Isc分别为模块的

6、开路电压和块的输出特性变化。对软件算法以及硬件电路进行短路电流。了研究，设计了一个输出功率为500W的光伏模拟根据光伏模块SPG1786T-02E数据手册中提[2]器，通过仿真验证，模拟器的输出特性非常接近光供的电气特性参数和以上模型构建了光伏模块仿真模型，光伏模块SPG1786T-02E的开路电压作者简介：王雨(1988-)，女，硕士研究生，研究方向为新能源发电；胡仁杰(1962-)，男，教授，博士生导师，博士，研究方向为电力电子技术。电工电气(202No.5)基于MATLAB软件的光伏阵列模拟器的研究Voc=29.4V，短路电流Isc=8.15A，最大功率点电压图3所示为模拟

7、器的结构框图，主要由功率电Vm=23.8V，电流Im=7.15A，为提高模拟器的输出功路和控制电路两部分组成。功率电路由一个经典的率，所涉及的模拟器为两个SPG1786T-02E模块的串Buck斩波器构成，其电路结构图如图4所示，根据联阵列形式。图1为当光伏电池温度为25℃，光照其输入电流较小且输入阻抗大的特点，其开关器件强度分别为1000、850、700lx时的I-V特性曲线，图选为MOSFET管，Buck电路输入输出电压的关系为：Vo=2为