离网型光伏发电系统实验报告.doc

《离网型光伏发电系统实验报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、新能源技术课程设计实验报告题目姓名：专业：指导教师：辅助教师：完成日期：一、实验过程记录1.根据光伏电池的等效电路，利用仿真软件搭建光伏电池数学模型（1）Iph数学模型及参数设置按照原理算式如下（1）在MATLAB中建立模型，从Simulink元件库中拉取inport、sum、gain、product、outport等原件，并按照原理搭建合适模型并封装。如图1所示。图1Iph数学模型图通过参考实验时所运用的太阳能电池板的参数其中参数设置Tref=298K，Ssef=1000W/m2，α=0.06/1，Isc,ref=8.30/1A。（2）Uoc数学模型及参数设置根据原理中Uoc=Voc,

2、ref+β×(T-298)可在MATLAB中建立模型，从Simulink元件库中拉取inport、constant、sum、gain、outport等原件，并按照原理搭建应有模型并封装。如图2所示。图2Uoc数学模型图通过参考实验时所运用的太阳能电池板的参数其中参数设置：Voc,ref=29.5/1V，β=-0.33/1。（3）Id数学模型及参数设置根据原理公式（2）可在MATLAB中建立模型，从Simulink元件库中拉取constant、inport、sum、gain、product、outport等原件，按照原理搭建适当模型并封装。如图3所示。图3Id数学模型图通过参考实验时所运用

3、的太阳能电池板的参数其中参数设置：A=5，K=1.38×10-23J/K。（4）输出I数学模型及参数设置根据原理公式（3）可在MATLAB中将以上封装好的模块拼装成合适的仿真模型。如图4所示。图4输出I数学模型图通过参考实验时所运用的太阳能电池板的参数其中参数设置：Np=1。在这一过程中开始时由于粗心，少了一个环节，即对Vt取1/U，导致出现的仿真图形总是达不到理想的结果，所以通过同学之间的讨论以及细心的检查终于在推导公式的过程中发现了这个粗心的错误。（5）总体封装后数学模型，如图5所示。图5总体封装后数学模型图2.放大电路的模块构建根据DC-DC升压电路的原理，在系统主电路图中我选择的

4、升压电路是Boost升压电路，先从Simulink元件库中拉取inport、constant、sum、gain、outport等原件，构建光伏阵列输出。再从元件库中拉取signum、memory、zero-orderhold、constant、inport、sum、gain、product、outport等原件搭建MPPT模块，最后从元件库中拉取universalbridge、diode、RLC等原件构建升压电路。搭建好模块之后，如图6所示，其中包括MPPT扰动法的数学模型如图7所示，设置参数，其中L=1mH，C1=500μF，R=10Ω，IGBT开关频率为10kHz，C=100e-6F

5、。在这一过程中，出现的麻烦就是对于DC-DC电路的参数设置问题，开始时设置的是自己通过参考文献设置的电路参数，但是仿真中并不能更好的出现仿真波形。所以通过自己的调试，L=10e-3H，C1=100e-5F，R=10Ω，IGBT开关频率为10kHz，C=300e-6F。图6DC-DC升压电路数学模型图图7MPPT扰动法数学模型图3.DC-AC逆变电路的构建根据DC-AC逆变电路的原理，在系统主电路图中我选择的逆变电路是电压型逆变电路，先从Simulink元件库中拉取inport、constant、sum、gain、outport等原件，构建直流输出。再从元件库中拉取universalbri

6、dge、diode、RLC等原件构建升压电路。构建的逆变电路如图8所示。图8DC-AC逆变电路图4.太阳能电池板的搭建以及实际电路的搭建搭建好太阳能电池板，如图9所示。并按照实际测量电路图搭建电路，如图10所示。在这一过程中，出现的困难就是对光伏电池板的安装过程不熟悉，搭建过程繁琐，但是通过大家统一的要求，我们将光伏电池板安装整洁并能够获得较好的光照角度。方便了我们的实验数据的测量。图9光伏电池板搭建图图10实际测量电路搭建图5.数据测量记录并处理调节滑动变阻器，并记录不同光照强度下光伏电池板输出的电压值和电流值，并计算出功率大小，记入准备好的表格中。并用Excel软件分别画出I-U和P

7、-U曲线，如图11、12、13所示。表1当S=1270W/m2，T=286K时I(A)0.350.520.991.732.456.357.58.350U(V)27.126.926.62625.421.313.97.28.91P(W)9.48513.98826.33444.9862.23135.25104.2560.120表2当S=1200W/m2，T=286K时I(A)0.340.591.0567.17.688.078.18U(V)