光伏电池板在阴影影响下输出特性

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1、2011年1月电工技术学报Vol.26No.1第26卷第1期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJan.2011光伏电池板在阴影影响下输出特性胡义华陈昊徐瑞东昝小舒（中国矿业大学信电学院徐州221008）摘要在光伏电池数学模型基础上，对光伏电池板在正常情况和有阴影影响情况下的输出特性进行了仿真。通过采样电路和上位机监控软件，对光伏电池板在不同阴影影响情况下的输出特性进行了采样。在仿真和实验的基础上，对比光伏电池在正常情况和不同阴影影响情况下的输出特性，总结出在有阴影影响的情况下光伏电池板的输出特性的规律。

2、关键词：光伏电池板阴影仿真输出特性规律中图分类号：TM914.4PVModuleCharacteristicsEffectedbyShadowProblemHuYihuaChenHaoXuRuidongZanXiaoshu（ChinaUniversityofMiningandTechnologyXuzhou221008China）AbstractOnthebaseofmathematicalmodel,theoutputcharacteristicsofphotovoltaic(PV)moduleinnormalandshadowbackgrounda

3、resimulated.WiththeproposedsamplingcircuitandPC-basedmonitorsoftware,theoutputcharacteristicsofPVmoduleindifferentshadowsarestudied.Basedontheanalysisofsimulationandexperimentresults,theoutputcharacteristicsatnormalconditionwithdifferentshadoweffectsituationsarecompared.Then,the

4、principlesofPVoutputcharactersinshadowproblemaresummarized.Keywords：Photovoltaicmodule,shadow,simulation,outputcharacteristic,principles伏电池输出特性的仿真；文献[5]研究了串联光伏阵1引言列中受阴影影响时，光伏电池板输出特性以及输出光伏电池是依靠太阳光照产生电能，在发电过功率的变化。文献[6]利用Saber软件对阴影情况下程中，常常会遇到建筑物、树木、鸟的排泄物影响的光伏电池输出特性进行了仿真。文献[7-8]提出了而

5、形成阴影，此外随着电池板使用年份的增加，光基于短路电流法系数（最大功率点处电流和短路电伏电池的老化和损坏也是不可忽视的因素。以上这流的比值）或者开路电压法系数（最大功率点处电些情况造成了光伏电池输出特性的巨大变化，从而压和开路电压的比值）的最大功率点控制策略。使光伏系统效率严重降低[1]。因此研究光伏电池板本文利用Matlab/Simulink仿真软件对光伏电在阴影作用下的输出特性，对研究最大功率点搜索池板在多种阴影情况的输出特性进行了仿真。提算法和提高光伏系统效率具有重要意义。出了光伏电池板输出检测电路，利用电压、电流文献[2-6]研究了光伏电池在有

6、阴影情况下的输LEM和上位机通信对光伏电池输出特性进行实时出特性，总结了一些规律，但都没有对输出特性的检测。在仿真波形和实验波形的基础上，详细分变化规律进行详细研究。文献[2]利用人工神经网络析光伏电池板在有阴影影响下输出特性的变化规对有阴影情况时的光伏电池输出特性进行模拟；文律。献[3-4]利用Matlab仿真软件实现了阴影情况下光2太阳能电池的特性及仿真分析2.1光伏电池的数学特性江苏省“六大人才高峰”资助项目（07-D-024）。收稿日期2009-02-10改稿日期2009-09-21光伏电池的等效电路如图1所示。124电工技术学报2011年1月

7、式中ns—电池板串联的数目；np—电池板并联的数目。图1光伏电池的等效电路图Fig.1Anequivalentcircuitofsiliconsolarcell根据文献[9-10]光伏电池的输出特性方程为图2光伏电池阵列的组成⎧⎫⎡⎤qFig.2ConfigurationofPVmoduleIII=−Lo⎨⎬exp⎢⎥(UIss+R)−1（1）⎩⎭⎣⎦AKT2.3太阳能电池输出特性曲线的仿真方法在Matlab环境下光伏电池的建模仿真有多种式中IL—太阳能电池的输出电流；方法，常见的有根据光伏电池的数学模型借助于SUs—太阳能电池的输出电压；[11]−1

8、9函数编程来实现，另一种是直接根据工程近似数q—电荷常数，q=1.6×10；[12]−23学模