基于MATLAB的光伏电池建模方法的比较.pdf

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1、·电气与自动化·范发靖，等·基于MATLAB的光伏电池建模方法的比较基于MATLAB的光伏电池建模方法的比较范发靖，袁晓玲(河海大学能源与电气学院，江苏南京210098)摘要：光伏电池的数学模型分为原理模型和_T-程模型；基于SIMULINK仿真工具建立了两类数学模型的仿真模型，合理地选择参数，得出了光伏电池在不同工作环境下的输出特性曲线。分析比较了两类光伏电池模型特性曲线，仿真结果表明原理模型更精确，但未知参数较多，实用性较差；而工程模型参数少，精确度不高，实用性好。对工程模型精确度不高的原因进行了分析，研究了工程模型中修正系数的典型值，对修正系数的典型值进行调整，改善了工程模型输出特性曲

2、线的精确度，提高了工程模型的通用性。关键词：光伏电池：原理模型；工程模型；特性曲线中图分类号：Tl(51文献标志码：A文章编号：1671-5276(2012)02-0157-03ComparisonofModelingMethodsforPhotovoltaicCellsBasedonMATLABFANFa-jing．YUANXiao—ling(CollegeofPowerandElectricalEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，China)Abstract：Thephotovoltaiccellmodelisdividedintoprin

3、ciplemodelandengineeringmode1．Thispaperconstructsthetwokindsofmodelsandobtainstheoutputcharacteristiccurvesindiferentoperationcondition．Thebothcurvesarecomparedandanalyzed．Theresultshowsthattheprinciplemodelismereprecisethantheengineeringmodelbutjtspracticalapplicabilityisnotbetterthantheengineerin

4、gmode1．Thispaperalsoanalyzesthelessprecisecauseoftheengineeringmodelgivesmodulationcoeficientofpho—tovoltaiccelandputsforwardthecommonmodulatingmethodofthecoeficienttoimprovetheprecisionoftheoutputcharacteristiccurveandexpandtheuniversalityoftheengineeringmode1．Keywords：photovoltaic(PV)cell；princip

5、lemodel；engineeringmodel；characteristiccurve0引言1原理模型当今世界煤、石油、天然气等不可再生能源不断被消光伏电池以半导体P—N结接受太阳光照产生光电耗，能源与环境的问题日益突出。而太阳能作为一种绿色效应为基础，直接将光能转换成电能的能量转换器。其等能源，以其巨大的蕴藏量以及对环境不产生污染等优点越效电路图如图1所示来越受到人们的重视。光伏电池作为太阳能发电系统的核心部件⋯和能源供给部分，因此在对整个光伏系统进———上R行仿真研究时，光伏电池的仿真模型显得尤为重要。一个准确的模型有利于对整个系统进行优化设计，降低系统成本，缩短研发周期，提高系统的可

6、靠性和效率。目前已有f．[_vv1光伏电池的数学模型可以概括为两类：1)是由文献[1—3]凡提到的原理模型，即以光伏电池的等效电路为基础，基于器件的半导体特性及物理特性建立的：2)是由文献[4—6]提出的工程模型，该类模型以对光伏电池电压电流的超越方程作近似处理得到。本文以光伏电池的原理模型和工图1光伏电池等效电路图程数学模型为基础，分别建立了两类光伏电池的仿真模型，分析了不同光照强度和温度下光伏电池的输出特性曲由图中设定的电压电流正方向可得到光伏电池的电线。分析对比两类模型的仿真结果，得出工程模型的精确流公式：度不高，研究了工程模型修正系数的典型值，研究结果表，=，Dh一，d一，h(1)明

7、，适当的调整修正系数，可以提高工程模型的精度。／ph=，S／1000+C(T—)(2)。{exp【㈠㈩作者简介：范发靖(1986一)，男，安徽宣城人，硕士研究生，研究方向为新能源发电机。MachineBuilding8Automation，Apt2012，41(2)：157～159，163·l57··电气与自动化·范发靖，等·基于MATLAB的光伏电池建模方法的比较路电流随着光照强度的下降而下降；开路电压随着