光伏阵列建模和仿真特性研究.pdf

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1、第31卷第3期计算机仿真2014年3月文章编号：1006—9348(2014)03—0134—05光伏阵列建模和仿真特性研究张俊红．魏学业．祝天龙(1．北京建筑工程大学电信学院，北京100044；2．北京交通大学电信学院，北京100044)摘要：研究光伏阵列的数学模型和输出特性对其优化配置和最大功率点跟踪问题。为提高光伏发电效能，在光伏电池双二极管模型的基础上，推导出光伏阵列的数学模型，并对模型进行了改进和参数优化。根据最大功率点匹配原理，利用牛顿一拉夫逊算法确定Rs和Rp的值，建立了改进的双二极管光伏阵列的MATLAB仿真模型。改进模型结构简单，运算速度快，只需要光伏电池生产商家给定的参数

2、就可以精确的仿真出在各种光照和温度条件下的输出特性。通过实验测量光伏电池板在不同条件下的输出电流、电压数据，与仿真结果进行对比，得出改进模型在低照度和高温度的条件下精度优于单二极管模型，并可适用于各种型号的光伏阵列关键词：光伏阵列；双二极管模型；最大功率点匹配；参数优化中图分类号：TP391．9文献标识码：BResearchonModelingandCharacteristicSimulationofPhotovoltaicArrayZHANGJun-hong，WEIXue-ye，ZHUTian-long(1．SchoolofElectricalandinformationEngineeri

3、ng，BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture，Beijing100044，China；2．SchodofElectronicandInformationEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)ABSTRACT：Researchonthemathematicalmodelandoutputcharacteristicsofphotovoltaicarrayhasimportantsig—nificanceforoptimalallocationandmaxi

4、mumpowerpointtracking．Basedonthetwo-diodemodelofphotovoltaiccells，thispaperdeducedthemathematicalmodelofphotovoltaicarrayandmadetheimprovementtothemodelandparameteroptimization．Accordingtotheprincipleofthemaximumpowerpointmatching，thephotovohaicawayMATLABsimulationmodeoftheimprovedtwo-diodewasestab

5、lishedbyuseoftheNewton—_Ravsonalgorithmtode-terminethevaluesofRsandRp．Themodelhastheadvantagesofsimplestructure，fastoperation，andtheoutputcharacteristicsforvariouslightirradiation，andthetemperaturelevelscanbesimulatedexactlybyonlyuseofsomepa—rametersfromphotovoltaiccellproductionbusinesses．Theoutpu

6、tcurentdataofPVmoduleunderdifferentcondi—tionsweremeasuredbyexperiment．Comparedwiththesimulationmodel，itisconcludedthattheprecisionofthemodelinlowlightandhightemperatureconditionisbetterthanthatof+hesinglediodemodel，andcanbeappliedtovarioustypesofphotovoltaicarray．KEYWORDS：Photovohaicarray；Two-diod

7、emodel；Maximumpowerpointmatching；Parameteroptimizationl引言确评估I—V、P—V曲线在不同环境下仿真电池特性的真实光伏(Photovohaie，PV)阵列作为PV发电系统的能量提性．最常用的方法是等效电路。供单元，其建模和输出特性的研究对PV阵列的优化配置以许多学者提出了不同的等效电路，最简单的是单二极管及最大功率点跟踪具有重要意义。研究Pv阵列特性需要一