光伏电池建模及其输出特性研究

根据光伏电池的I-V数学函数关系式,在Matlab/Simulink环境下编写M文件,建立光伏电池的仿真模型,并分析局部遮挡现象,从理论上推导局部遮挡环境下的光伏电池模型。该模型可以模拟实际光伏电池在不同的太阳辐射强度、环境温度和局部遮挡情况下的电流、功率输出特性曲线。仿真结果验证了光伏电池的输出特性呈非线性,并随环境温度和日照强度的变化而变化;局部遮挡环境下,光伏电池电流输出呈阶梯型,功率输出呈多波峰。     

光伏电池工程用数学模型及其模型的应用研究

以光伏电池输出特性为基础,给出了光伏工程实用数学模型,利用Matlab建立了光伏电池仿真模型,分析了在不同的太阳辐射强度、环境温度下的输出特性,此外,利用改进扰动观察法建立了最大功率跟踪模型(MPPT),并与Buck-Boost电路结合使用,通过PWM来获得控制信号以此来改变光伏电池的输出电压,能很好地实现光伏发电系统最佳工作点的跟踪,为整个光伏及微网系统进一步研究提供参考价值。     

光伏阵列建模与仿真

基于光伏模块单指数模型,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,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、P-V特性,并通过仿真验证了模型的有效性。     

光伏电池的建模与仿真研究

由于目前光伏电池的仿真模型大多只针对特定型号的电池而建立,导致所建立的仿真模型不具备通用性。对微电网中光伏电池的输出特性进行了研究,在对光伏电池数学模型分析的基础上,利用matlab/simulink平台建立了光伏电池的通用仿真模型,只需要光伏电池的开路电压、短路电流、最大功率点电压和最大功率点电流4个参数便可以利用该仿真模型进行光伏不同型号的光伏电池的仿真。通过对所搭建的光伏电池仿真模型进行仿真测试,得到不同环境温度和光照强度下光伏电池的I-V和P-V特性曲线,并对仿真结果进行分析,发现仿真所得的光伏电池最大输出功率、开路电压和短路电流随环境温度和光照强度的变化趋势与理论分析相吻合,验证了模型的正确性。     

光伏电池的建模与光伏发电系统的仿真

利用光伏电池的数学模型,使用修正参数得到不同环境下的性能参数,在MATLAB/Simulink环境中搭建光伏电池仿真模型,并对不同光照强度和不同环境温度下的光伏电池输出特性进行分析比较。基于电导增量法与升压斩波电路,对任意给定的不同光照强度和不同环境温度下的光伏发电系统进行仿真分析。仿真结果表明,该模型可实现光伏发电系统的最大输出功率跟踪,验证了该模型可满足光伏发电系统的仿真需要。     

光伏建模与并网仿真

在Matlab/Simulink仿真环境下利用S函数,开发了太阳电池板的仿真模型,其通用性强,仿真速度快.该模型采用扰动计算法实现光伏阵列的最大功率跟踪(MPPT),模拟了不同太阳辐射强度、环境温度下的I-V、P-V特性.并且利用该模型进行并网仿真,仿真结果表明在短时间内光照强度的变化对光伏阵列的输出特性影响比温度更为...     

光伏电池建模及MPPT仿真研究

根据光伏电池数学模型,在Matlab/Simulink环境下建立光伏电池仿真模型,并在不同光照强度和环境温度条件下进行了仿真,结果表明,光伏电池的输出特性呈明显非线性并随环境温度和光照强度的变化而变化.此外,对该模型结合MPPT模块,实现对光伏电池最大功率点跟踪方面,提出了一种跟踪速度快、稳态精度高的改进粒子群算法.经仿真试验表明,该方法较传统方法具有明显的控制效果.     

基于海南生态环境下光伏电池输出特性的建模与仿真研究*

研究不同环境下光伏电池输出特性,对研究最大功率点和提高光伏系统效率具有重要意义。建立了改进的光伏电池数学模型,搭建了光伏电池的仿真模型,对光伏电池在不同光照强度和不同温度下的输出特性进行了仿真,并针对海口地区的具体情况,在不同倾角下对光伏电池输出各项参数进行仿真。最后,总结出光伏电池随光照强度和环境温度的变化规律,确定了海口市光伏电池板的最佳安装倾角。     

太阳能光伏电池阵列仿真模型的研究

应用仿真软件MATLAB的Simulink工具,在光伏电池阵列的物理数学模型基础上,建立了一种光伏电池阵列工作的仿真模型。给出了仿真模型内部结构图,并在不同的光照强度、环境温度以及多种串并联联接方式下,对不同型号的太阳能电池进行仿真。仿真结果表明,光伏电池阵列模型输出基本同实际输出相似。     

基于MATLAB的光伏电池通用数学模型

针对光伏电池输出特性具有强烈的非线性,根据太阳能电池的直流物理模型,利用MATLAB建立了太阳能光伏阵列通用的仿真模型.利用此模型,模拟任意环境、太阳辐射强度、电池板参数、电池板串并联方式下的光伏阵列Ⅰ-Ⅴ特性.模型内部参数经过优化,较好地反应了电池实际特性.模型带有最大功率点跟踪功能,能很好地实现光伏发电系统最佳工作点的跟踪.     

一种光伏电池最大输出功率的预测方法

光伏电池输出功率受温度和光强影响,且影响程度具有非线性特征。采用建立二维表的方式来预测光伏电池最大输出功率。该方法将预测功率转化为预测温度和光强,并根据温度和光强预测结果查表得到光伏电池最大输出功率。算例表明,文中所提出的方法能够较为准确地预测光伏电池最大输出功率。     

基于Matlab的光伏阵列输出特性和最大功率点跟踪控制策略的研究

针对光伏并网发电过程中存在的最大功率输出问题,研究了光伏阵列高度的非线性输出特性和最大功率点跟踪(MPPT)问题。根据光伏阵列的等效数学模型,结合Matlab分析环境中的Simulink工具,基于S函数建立光伏阵列的输出特性分析模型。通过对不同温度和光照强度条件下进行模型仿真分析,研究环境温度和光照强度对光伏阵列输出特性的影响。采用S函数对最大功率点进行建模,给出MPPT的控制策略。重点研究了扰动观察法和电导增量法最大功率跟踪特性,并对仿真结果进行对比分析。研究结果对并网控制器的研究和实践具有一定的理论指导和参考价值。     

新型模块化光伏电池及MPPT控制器的研究

针对光伏电池通用仿真模型复杂、难懂等问题,基于Matlab/simulink提出一种对光伏电池中几个重要参数进行模块化处理的新型仿真模型,该模型简单、明了且可以清晰的得到不同温度和光照强度对光伏电池参数的影响。并结合新型的MPPT跟踪方法,通过判断dU×dP的符号,系统在外界环境变化时,只需经过2个判断即可准确得到系统工作位置,快速跟踪到最大功率点。最后在Matlab/simulink环境下仿真验证本模型不仅可以准确还原光伏电池的I-U特性曲线,通过与新型跟踪方法结合,明显缩短了系统的跟踪时间,减弱了系统在最大功率点的振荡现象。     

太阳能光伏系统中基于自适应控制的最大功率点跟踪方法研究

为了提高光伏发电系统的整体效率,寻求光伏电池的最优工作状态,提出一种基于自适应控制的光伏电池最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法。该方法基于传统的干扰观察法原理,并根据系统工作点的不同而不断调整扰动幅度的大小,以最大限度地接近最大功率点。仿真结果表明,基于自适应控制的MPPT方法能够稳定、高效地跟踪光伏阵列最大功率点;在日照强度、环境温度等系统参数扰动的情况下,能快速寻找新的工作点,保持系统稳定,表现出很好的动态特性。     

基于全局比较的光伏电池MPPT实验研究

当光伏电池被阴影遮挡时,最大功率对应电压会出现偏移,导致传统算法追踪过程显得繁复,为解决传统最大功率点追踪(maximum power point tracking,MPPT)算法在进行功率判断时所存在的判断速度以及准确性方面的问题,提出在扰动观察法基础上加入全局比较算法(global comparison algorithm,GCA),该算法通过检测光伏电池短时间内由开路至短路过程的功率变化来进行最大功率点追踪。根据光伏电池的伏安特性设计四种不同光照强度及阴影遮挡的环境,采用光伏实验平台以及DC-DC升压电路对算法可靠性进行实验研究。结果表明:全局比较算法的加入可以有效提升扰动观察法在不同程度阴影及不同光照强度条件下追踪最大功率的时效性及可靠性,且在一个遮挡周期内,发电效率可提升5%以上。     

滞环控制的变步长MPPT算法实验研究

为了延长光伏电池使用寿命和和提高光伏电池发电效率,利用基于恒定电压法的变步长滞环控制法,通过分析光伏电池受光照强度的影响和在最大功率点附近的功率特性确定了电压扰动步长值,并分别在MATLAB/Simulink仿真平台上建立了MPPT仿真模型和在硬件电路测试的数据基础上对该算法进行了验证。仿真和实验的结果表明,该算法能在光照变化较快的情况下仍能实时地跟踪光伏电池的输出功率,并能有效的抑制在MPP点附近的振荡现象,表现出很好的动态和稳态特性,证明了该算法的有效性和正确性。     

一种新型光伏阵列最大功率点预测模型的研究

光伏阵列最大功率点预测在光伏发电控制系统具有重要地位,由于光伏阵列受到温度、光强、阴影等非线性因素的影响,传统的解析方法难以获得理想的预测结果。研究了一种基于遗传算法改进的BP网络光伏阵列最大功率点预测模型,利用遗传算法的全局搜索能力,对BP神经网络的权值和阈值进行优化,有效克服了BP网络容易陷入局部最小的问题。仿真表明,基于遗传算法优化的光伏阵列最大功率点预测BP网络具有良好的泛化能力和一定的有效性。     

环境温度对光伏发电系统输出特性的影响

通过对光伏阵列、最大功率跟踪进行建模和构建光伏发电系统,研究了在不同环境温度下光伏发电系统的输出特性。仿真结果表明光伏发电系统在光伏强度S=1 000 W/m2,环境温度T=50℃下的输出特性要优于其在光伏强度S=1 000 W/m2,环境温度T=25℃的输出特性。     

光伏发电系统Boost电路采用同步技术研究

光伏发电系统受光照、温度等环境因素影响,输出功率具有随机波动性。同时光伏电池板输出电压较低,较多使用Boost电路来提高和稳定电压,以及在Boost电路上实现最大功率跟踪,充分利用光伏发电。Boost电路电压增益在电感电流连续模式下计算简便且效率更高,这导致在光伏电池电流较小时就需要较大的电感值才能保证电路处于电感电流连续模式,从而引起电感元件体积和成本增加的问题。在Boost电路中采用同步控制技术,即首先使用场效应开关管来替代原电路中的二极管,然后采用带死区控制的最大功率追踪方法,实现光伏电池电流较小时,即使采用较小电感值,也能获得较高的控制性能和转换效率。MATLAB仿真证明了该方案的可行性与有效性。