并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計與仿真-文庫吧
2025-06-15 00:08 本頁面
【正文】 (25)單個光伏電池輸出功率只有1W2W，無法滿足并網(wǎng)發(fā)電的需求，通過光伏電池到光伏模板到光伏陣列的組合方式，可以保證較大的直流電流和電壓輸出，達到并網(wǎng)的條件要求。因此，光伏陣列的IV特性等同于光伏電池的IV特性。建立光伏陣列的數(shù)學(xué)模型，采用SUNFECH公司的STP250520/Wd型號光伏電池為例，其中包括：Isc、Voc、等參數(shù)，就能在一定精度下等效仿真光伏陣列的IV特性，滿足計算機分析的需求。表21列出了該種光伏模塊的輸出特性參數(shù)表。表21 SUNFECH公司的STP250520/Wd光伏電池參數(shù)Pm250WVmpImpVocIsc效率%工作溫度400800最大系統(tǒng)電壓1000V DC在上述中推導(dǎo)出來的光伏電池輸出電流表達式(25)，是基于物理原理的最基本的解析表達式，但由于光伏電池供應(yīng)商不向用戶提供表達式中的若干參數(shù)如RS、VL、IL等，且其參數(shù)與環(huán)境的關(guān)聯(lián)度較大，難以在工程實踐中得到廣泛應(yīng)用，因此不適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的工程設(shè)計和應(yīng)用，需要在式(25)的基礎(chǔ)上做以下近似：（1）忽略(VL+ILRS)Rsh項，因為通常Rsh較大，為幾千歐姆，所以該項遠小于光電流，可以省略不記。（2）假設(shè)IL=Isc，這是由于在通常情況下Rs遠小于二極管正向?qū)娮瑁⒍x在：1)光伏電池開路狀態(tài)時，I=0，V=Voc；2)最大功率點處， V=Vm， I=Im。設(shè)定兩個中間參數(shù)A，B，通過以上兩個條件建立硅太陽電池的工程用數(shù)學(xué)模型，光伏電池的IV方程可簡化為I=ISC[1A(eVBVOC1)] (26)在最大功率點時，V=Vm，I=Im，可得 Im=[1A(eVmBVoc1)] (27)由于在常溫條件下eVmBVoc》1可忽略式中的“1”項，解出AA=(1ImIsc)eVmBVoc (28)注意到開路狀態(tài)下，當I=0時，V=Voc，并將(28)帶入(26) 并忽略“1”項得：B=(VmVoc1)/ln?(1Im/Isc) (29)因此，通過式(28)、(29)只需要輸入光伏電池通常的技術(shù)參數(shù)Isc、Voc、Vm、Im、就可以通過計算得出A和B，進而由式（27）得到光伏陣列輸出電壓和電流的關(guān)系。由于式(27)描述的特性曲線是在標準日照強度Sref=1000W/m2和標準電池溫度Tref=250C條件下得到的，當兩者條件發(fā)生變化時，需要對原表達式進行修正才能正確描述實際環(huán)境條件下的IV特性曲線。通?？刹捎玫姆椒ㄊ怯晒夥姵毓?yīng)商提供的參數(shù)，即標準日照強度Sref和標準溫度Tref下的參數(shù)值，估算出實際日照強度和實際溫度下的參數(shù)再代入實用表達式(27)得到實際情況下的IV特性曲線。其過程如下：T=Tair+K (210)△S=SSref1 (211)△T=TTref (212)Isc39。=IscSSref(1+a△T) (213)Uoc39。=Uoc1c△T(1+b△S) (214)Im39。=ImSSref+(1+a△T) (215)Um39。=Um1c△T(1+b△S) (216)假設(shè)IV特性曲線基本形狀不變，系數(shù)a、b、c的典型值a=℃ ,b=,c=℃。以表21列舉的光伏模塊參數(shù)為仿真對象，依照上節(jié)推導(dǎo)出的公式在MATLAB/SIMULINK下建立仿真模型對光伏電池進行IV特性分析。建立的模型圖如圖25所示：圖25 光伏陣列仿真模型 在光照強度為S=1000W/m2，溫度T=25℃的外部環(huán)境下，得到如下仿真結(jié)果。其中圖26為輸出IV曲線，該曲線與縱軸的交點為光伏電池短路電流，與橫軸的交點為開路電壓參數(shù)。當該曲線所圍矩形面積最大時即使圖27中PV曲線的最高點，即所謂的最大功率輸出點。圖26 光伏電池的輸出IV特性曲線圖27 光伏電池的輸出PV特性曲線
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1