带有MPPT跟踪技术的太阳能光伏电池MATLAB仿真模型.pdf

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1、带有MPPT跟踪技术的太阳能光伏电池MATＬAB仿真模型李洁，等带有MPPT跟踪技术的太阳能光伏电池MATLAB仿真模型李洁,韩洲亮(内蒙古科技大学内蒙古，01４010)摘要:对光伏电池模型进行了深入的分析与研究,并在此基础上建立了数学模型。从而将数学模型、最大功率跟踪(MPPT)技术与S函数融合为一体从新搭建了一种新型光伏电池模型。通过该模型与传统光伏电池模型MATＬAB仿真对比,充分体现了该模型优势。仿真结果表明,搭建的仿真模型能够使光电池阵列输出更加稳定,有助于光伏发电系[1]统的仿真研究。关键词:光伏电池;仿真模型;最大功率跟踪

2、(MPPT);MATＬAB仿真;数学模型中图分类号:TP273．４文献标识码:ADOI编码:10．1４016/j．cnki．1001－9227．2017．01．008Abstract:Inthispaper，themodelofphotovoltaiccellsisanalyzedandstudied，andthemathematicalmodelisestablished．Themathematicalmodel，themaximumpowertracking(MPPT)techniqueandtheSfunctionarecombi

3、nedtobuildanewtypeofphotovoltaiccellmodel．BycomparingwiththetraditionalphotovoltaiccellmodelMATＬABsimulation，thismodelfullyreflectstheadvantagesofthemodel．Thesimulationresultsshowthatthesimulationmodelcanmaketheoutputofthephotovoltaiccellarraymorestable，anditishelpfultot

4、hesimulationofphotovoltaicpowergenerationsystem．Keywords:photovoltaiccell;simulationmodel;maximumpowertracking(MPPT);MATＬABsimulation;mathematicalmodel0引言光伏发电是利用光电池将光能直接转化为电能，具有清洁无污染，资源充足，安全可靠等优点。作为新能源的[2]朝阳产业，得到了国际的推广使用。但是，光伏电池还图1光电池的数学模型存在着一些缺陷。外界环境如光照强度、温度的变化直接根据太阳能电池

5、模型得出以下输出电流为:影响它的输出特性，进而导致光伏电池的输出不稳定，还éq(U+IRS)ù(U+IRS)I=I－Iexp－1－(1)会对电网并网造成不良的影响。就目前得条件而言，生产sh0{}ënkTûRSh光伏电池的成本高，而且转换效率比较低。因此，为使功式中:I为光生电流;I为光伏电池的反向饱和电流;sh0率损耗降低，转换效率得到提高，对光伏电池各方面性能n为二极管因子;q为电子电量常量，为1．602×10－19C;k为[3]提出了更高的要求，具有深远的研究意义。玻尔兹曼常量，为1．381×10－23J/K;R为光电池的串联电S

6、本文，就变化的环境条件会对光伏电池的输出特性产[6]阻;R为光电池的并联电阻。Sh生影响为切入点，在MATＬAB/Simulink环境下搭建了一种1．2光伏电池模型由光电池自带最大功率跟踪(MPPT)技术的仿真模型。并通过以上对光伏电池数学模型的进一步分析与研究，以此模型为基础在MATＬAB模拟变化环境中对其输出特性结合工程实际对光伏电池阵列进行模拟，并搭建了它的仿进行仿真实验。通过仿真表明，该模型的输出功率和输出真模型。以下是此模型的一些参数的数学模型:电流的稳定性更高，对于变化的环境条件适应性更高一些。I=I(1－C{exp[U/(

7、CU)]－1})(2)SC12OC1光伏电池建模IméUmùC=(1－)exp－(3)1ISCë(C2UOC)û1．1光伏电池的数学模型－1C=(U/U－1)[ln(1－I/I)](４)2mOCmSC光伏电池是太阳能发电系统中重要的组成部分，由于其中I是短路电流;I为最大功率点电流;U为最SCmm单个的光电池电压和电流的输出比较低，因此实际应用中大功率点电压;U为开路电压。由上述的分析与研究可OC往往由多个光伏电池通过串联、并联或者串并联相结合的知，此模型只需知道I、I、U、U就可以求出参数C、CSCmmOC12方式来构成光伏模块，以此

8、提高电压的输出，进而获取更的值。这些参数都是由光电池生产厂商直接提供，使光电[４]大的输出功率。[7]池模型的搭建更加方便。本文通过对理想模型串接一个电阻R和并接一个电s本论文所搭建的模型充分考虑到了温度以