KT——开路电压的温度系数,单位:A/K;
在最大功率点处所测得的电流和电压分别为Im、Um,有
??Um?ImRs???Im?Iph?I0?exp??36V??1?t????联等效电阻
?Iph?Im??36Vtln??1?I??Um0??Rs??0.55?Im?2?12?
这里取理想因子A?1,则在温度T=25℃下,则在标准测试条件下的串
?2?13?
若得知在不同温度T和光照强度G下的最大功率点(Um、Im),就可求得不同气候条件下的Rs。但由于数据有限,并且Rs值较小,可采用恒定Rs的方法来近似模拟。
3.3基于Simulink的光伏阵列仿真
完成对前面光生电流Iph、反向饱和电流Io和串联等效电阻Rs,根据上文对光伏电池的建模分析,我们运用MATLAB对光伏电池进行仿真,其仿真模块如图3.3所示:
图3-3 基于Simulink的光伏阵列仿真模型
图3.6是光伏电池在相同光照强度,不同温度下的I-U和P-U特性输出曲线,从曲线中可以看出,在固定的光照强度下,当温度上升时光伏电池的
开路电压就会减小,但其短路电流的变化却很小,短路电流随着上升而略微
图3-4 光伏阵列输出P-U特性曲线图 图3-5 光伏阵列输出I-U特性曲线图
增大,从总体上看,温度的上升会使光伏电池的输出功率减小。
(a)P-U特性曲线 (b)I-U特性曲线
图3-6 光照强度不变时的特性曲线
图3-7是光伏电池在相同的温度,不同光照强度下的I-U和P-U特性输出曲线,从曲线中可以看出,在固定的温度下,光照强度的增加,光伏电池的短路电流就会增加。但光伏电池的开路电压变化却并不十分的明显,光伏电池的开路电压随着太阳光照强度的增强而略微增大。从总体上看,光伏电池的输出电流值随着光照强度的增加有着较大的变化,而随着太阳光照强度的减弱,光伏电池的输出功率也将减小。
(a)P-U特性曲线 (b)I-U特性曲线
图3-7 温度不变时的特性曲线
3.4 本章小结
在光伏发电系统的设计中,为了更好的分析光伏阵列的输出特性,更好的使其与光伏控制系统匹配,达到最佳的发电效果,本章在基于光伏电池工作原理的分析基础上,建立了光伏电池以及光伏阵列的数学模型。通过这些数学关系,来反映出光伏阵列各项参数的变化规律,并结合某光伏阵列生产厂家提供的光伏阵列相关参数,在Matlab/Simulink环境下建立了光伏阵列的Simulink动态仿真模型。并得出了光伏组件在不同外部环境中的输出特性仿真结果,仿真结果表明该模型能模拟任意环境下光伏阵列的输出特性。
第三章--光伏阵列基本原理及工作特性



