带有MPPT 功能的光伏阵列 Matlab 通用仿真模型.pdf

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1、系统仿真学报Vol.17No.5•1248•JOURNALOFSYSTEMSIMULATIONMay2005带有MPPT功能的光伏阵列Matlab通用仿真模型茆美琴，余世杰，苏建徽12（合肥工业大学能源研究所，合肥230009；教育部光伏系统工程研究中心，合肥230009）摘要：基于光伏模块直流物理模型，在matlab仿真环境下，开发了光伏阵列通用仿真模型。利用该模型，可以模拟任意太阳辐射强度、环境温度、光伏模块参数、光伏阵列串并联方式组合下的光伏阵列I-V特性。此外，该模型还融合了光伏阵列的最大功率跟踪（MPPT）功能，可以用于光伏发电系统和风光复合发电系统的动态仿真。

2、关键词：光伏阵列特性；光伏并网系统；MPPT；Matlab仿真文章编号：1004-731X(2005)05-1248-04中图分类号：TP391.9文献标识码：AVersatileMatlabSimulationModelforPhotovoltaicArraywithMPPTFunctionMAOMei-qin,YUShi-jie,SUJian-hui1(InstituteofEnergyResearch,HeFeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China;2ResearchCenterforPhotovoltaicSystemE

3、ngineering,MinistryofEducation,Hefei230009,China)Abstract:AVersatilesimulationmodelforphotovoltaicarrayisdevelopedbasedontheDCphysicalmodelofphotovoltaicmoduleunderMatlabenvironment.Bythemodel，theI-Vcharacteristicsofphotovoltaicarraywithdifferentcombinationscanbesimulatedatanycorrespondin

4、ginsolationlevel,ambienttemperatureandparametersofthephotovoltaicmodule.Inadditiontothat,themodelincludesthefunctionofMaximumPowerPointTracking(MPPT).Itcanbeusedinthedynamicsimulationofphotovoltaicsystemsandwind-solarhybridsystems.Keywords：characteristicofphotovoltaicarray;photovoltaicgri

5、dconnectedsystem;MPPT;Matlabsimulation1性函数。要实现光伏发电系统的动态仿真，首先一步是解决引言如何对光伏阵列I-V特性进行仿真模拟。该模型一旦建立，太阳能是当今发展速度居第二位的能源。太阳能光伏发电可用于模拟所研究系统的输入电源。简化的做法是把光伏阵过去15年平均年增长为15%,到二十世纪90年代末期以来，更列直接等效为直流电压源。但该模型不能实时跟踪太阳辐射是以30%以上的速度增长。目前，太阳能光伏发电的发展趋势强度、环境温度变化和光伏阵列参数的变化，因而这样的系是由小型独立户用系统向大型并网系统发展。由于太阳能的波统仿真不能反映

6、上述参数变化对整个系统性能的影响。目动性和随机性，光伏电站输出的电能波动很大。随着这种分布前，有关这方面的工作，国内还未见公开发表的文献。国外式光伏并网电站的容量越来越大，其输出功率的波动对电网的虽有涉及这方面的公开文献，但所建模型主要针对特定的光[3~4]伏模块，因而缺乏通用性。影响不容忽视。研究分布式光伏并网发电系统与电网系统的相Matlab/simulink仿真工具可用于复杂系统（连续的、或互作用，已成为国际上大规模光伏并网电站应用领域的研究热离散的或混合型的）的仿真，由于其强大的功能和方便、快点，而计算机仿真技术则是研究这一内容的有效的技术手段。捷的模块化建模环境

7、，而日益受到人们的重视。本文针对过去，光伏发电系统的仿真，大多是按照准稳态理论来对系统各部件建模[1~2]，对系统功率流进行计算，从而对系Matlab仿真环境，基于光伏模块直流物理模型，开发了光伏阵列通用仿真模型。该模型考虑了环境温度、太阳辐射强度、统的长期稳态性能进行评价。但在光伏并网发电系统动态性光伏阵列串并连数、光伏模块参数（如标准条件下太阳电池能的研究中，上述模型不能反映当太阳能辐射强度、环境温的短路电流、开路电压、最大功率点电压、最大功率点电流、度变化时，光伏电站运行状态的瞬态变化以及这种变化对电电压温度系数、电流温