光伏系统中扰动观察法的建模及仿真.pdf

《光伏系统中扰动观察法的建模及仿真.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电力电子●PowerElectronics光伏系统中扰动观察法的建模及仿真文／季鹏翔1．1光伏电池等效模型一≥光伏电池单元的等效电路模型如图1所I示。为串联电阻，为并联电阻，一般很，j、，而R很大。图1：光伏电池等效模型[eqvp／KT，P=，，0／AKT-1]卜一(】】)目前光伏系统价格昂贵，转换效率低，大大阻．碍了光伏产业的发展。因此如何实现最大功率跟踪，充分利用太阳能显得尤为重要。本文首I。为光生电流，I。为二极管饱和电先通过太阳能电池的等效电路和工作电压电流流，I。为光伏电池工作电流，q为电子电荷的关系式及厂家提供的相应参

2、数，在Matlab1．6×10。C，U。为光伏电池工作电压，K为Simulink中搭建了光伏电池模型。再利用此模【关键词】光伏电池最大功率跟踪扰动观察波尔兹曼常数1．38×l0J／K，T为绝对温度，型对国内光伏行业最常用的扰动观察法进行了法建模及仿真，通过仿真结果充分说明此建模的A为二极管特性因子。理想情况下，R为零，可行性。为无穷大，A=I，则式(1．1)简化为：光伏发电以其安全无污染、不受区域限1光伏电池的等效模型及特性qUJ．／制等优点，受到世界各国越来越多的关注。但，=，一Io[e一l】(1．2)图2：太阳能电池的仿真框图

3、V图5：m参数的框图图6：R参数框图I．c图3：太阳能框图的子系统框图图4：I。参数框图184·电子技术与软件工程ElectronicTechnology&SoftwareEngineeringPowerElectronics●电力电子当Ip~=O时，可以得到L太阳能电池的开路n=O，0025／C，p=O．0005／(w／)，Y=O．00288电压／℃。在Matlab环境下，利用Simulink搭建的qln(争』n+1)(1‘’l3)具体框图如图2所示，其中子系统框图分别如为能够系统地研究太阳能电池的性能及图3、图4、图5、图6所

4、示为：其受光照和温度的影响，我们通过厂家提供的1．2光伏电池的特性相关参数搭建光伏电池模型。为求得仿真模型光伏电池的输出电压和电流受光照强度的参数，将式(1．2)简化为：和温度的变化而变化[1][2116】。下图分别为用!Jr：，p^一Io[e一1](1·4)以上模型在不同曰照和温度下所仿真的P．v曲图7：相同温度不同日照下的P-V曲线P线。由图7可知，光伏电池的输出功率随光由于在常温条件下，exp【]强增加而增大(Sl>1，所以(1．4)式口]进”。_步简化为：由图8可知，光伏电池的输出功率随温!!：度的增加而

5、降低(T1

6、．7)动量还是减少扰动量，如此反复测量比较，直将代入。综合式(16)，(1．7)得：到工作在最大功率点3仿真结果分析：!!二!!U+，一U具体仿真参数如下：电源为2OV，内阻为，。一exp(一mU0．4D，电容为3000gF，电感为1000p．H，负载_oc)(1．8)电阻为lOQ，零界保持器采样周期为O．0001s，采用变步长的ode23tb进行仿真。输出功率仿尺。!!，cJ)：：：：一真波形如图9所示。l由上述波形可知，扰动观察法在最大功图9：扰动观察法功率输出波形一般取，f】=10，由于太阳能电池的率点处上下波动，这是扰动观

7、察法的吲有现象。特性曲线随光照和温度的变化而变化，我们可4结论Electronics1997．44(6)．以通过参考光照和参考温度下的i⋯，u[2】Salas，V．，Mai1zanas，M．J．，本文利用光伏电池板的数学公式进行Lazaro，A．，Barrad0，A．，01ias，IU再引入棚应的补偿系数，得到新推导，建立了光伏电池板的仿真模型。并在E．AnalYSiSOfcontrolStrategies的I，u，I，u。通过式(1．8)计算出m，Matlab／Simulink环境下利用此模型对国内光伏forsolarregul

8、atOrS．Ind．ElectrOn．I。，R，带入式(1．4)可得到太阳能电池的I—V行业最常用的扰动观察法进行了建模仿真。仿In：ProeeedingSOfthe2002IEEE方程。真结果表明，本文所建立的仿真模型与理论完Internatio