【正文】 λ日照強(qiáng)調(diào)W/m178。據(jù)此可以得到光伏電池模組的輸出特性方程： （25）其中,np、ns分別為模組中光伏電池的并聯(lián)、串聯(lián)個數(shù)。C)NOCT(NOrmal OPerating Cell TemPerature)45177。2．4光伏電池的仿真實現(xiàn)2．4．1仿真模型2．4．2 光伏電池的特性分析(25℃)，不同日照強(qiáng)度下，光伏模組對日照量變化的特性曲線圖：(a)光伏模組的輸出電流與輸出電壓的關(guān)系圖；(b)光伏模組的輸出功率與輸出電壓的關(guān)系圖。另一方面，同時通過比較我們可以發(fā)現(xiàn)，隨著工作溫度的升高，光伏電池的短路電流增加而最大輸出功率減小。光伏電池的輸出受到電池表面溫度、日照強(qiáng)度等外界環(huán)境因素的影響，且具有明顯的非線性。第三章 電力電子轉(zhuǎn)換器隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，高壓開關(guān)穩(wěn)壓電源已廣泛用于計算機(jī)、通信、工業(yè)加工和航空航天等領(lǐng)域。隨之出現(xiàn)了諸如降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、復(fù)合斬波電路等多種方式的變換電路。直流斬波電路實際上采用的就是PWM技術(shù)，這種電路把直流電壓斬成一系列脈沖，改變脈沖的占空比來獲得所需要的輸出電壓。直流斬波是將固定的直流電壓變換成可變的直流電壓，也稱為DC/DC變換。 Cuk電路：降壓或升壓斬波器，其輸出平均電壓Uo大于或小于輸入電壓Ui，輸出電壓與輸入電壓極性相反，電容傳輸。V處于通態(tài)時，電源E向電感L充電，電流恒定I1，電容C向負(fù)載R供電，輸出電壓Uo恒定。設(shè)V處于通態(tài)的時間為，此階段電感L上積儲的能量為。式（11）中為升壓比，調(diào)節(jié)其大小即可改變輸出電壓的大小。又因為α+β=1?；凇胺侄尉€性”的思想進(jìn)行解析V處于通態(tài)時，設(shè)電動機(jī)電樞電流為i1，得下式 （31）式中R為電機(jī)電樞回路電阻與線路電阻之和。另外，通過直流斬波器的調(diào)磁作用，可以調(diào)節(jié)電機(jī)的磁場及勵磁電流，也可以達(dá)到調(diào)速的目的。開關(guān)電源在計算機(jī)、通信等各個領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。其保護(hù)電路，觸發(fā)電路將在protel中實現(xiàn)。并且，光伏電池轉(zhuǎn)換效率低、價格昂貴。在最大功率點跟蹤系統(tǒng)中，確立一個好的算法是其中的關(guān)鍵，在智能控制發(fā)展的如火如茶的今天，利用智能控制方法上的模糊性，自適應(yīng)性來對非線性、不確定性的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行控制，無疑是一個很好的選擇。然而當(dāng)電池表面溫度或日照強(qiáng)度等因素發(fā)生變化時，最大功率點也會發(fā)生漂移，并且這些外界因素又是因地區(qū)而異，有時甚至是瞬息萬變的。因此在不同的溫度、日照強(qiáng)度條件下，當(dāng)最大功率點發(fā)生漂移時，可通過調(diào)整負(fù)載使光伏電池重新工作在最大功率點處。其中要把負(fù)載處開路 波形比較25攝氏度下，3種方法MPPT波形圖比較藍(lán)色曲線：擾動法觀擦法黃色曲線：開路電壓法紫色曲線：恒壓控制法50攝氏度下，3種方法MPPT波形圖比較藍(lán)色曲線：擾動法觀擦法黃色曲線：開路電壓法紫色曲線：恒壓控制法缺點：實現(xiàn)精度差，存在嚴(yán)重的功率振蕩，溫度對光伏電池開路電壓的影響較大，測量開路電壓要求光伏陣列斷開負(fù)載后再測量，對外界條件的適應(yīng)性差，環(huán)境變化時不能自動跟蹤到MPP，造成了能量損失優(yōu)點：控制方法簡單容易實現(xiàn)，初期投入少。優(yōu)點：方法原理簡單，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，受溫度變化影響較小。其工作原理為測量當(dāng)前陣列輸出功率，然后在原輸出電壓上增加一個小電壓分量(或稱之為擾動)，其輸出功率會發(fā)生改變，測量出改變后的功率，比較改變前的即可知道功率變化的方向。因為P2Pl，說明輸入信號差△V使輸出功率變大，工作點位于最大功率值Pmax的左邊，繼續(xù)增大電壓，使工作點繼續(xù)朝右邊即Pmax的方向變化。其中通過PWM脈沖調(diào)試來改變電壓，實現(xiàn)波動。 仿真結(jié)果 采用變步長的ode23tb(stiff/TRBDF2) 仿真,最小步長與最大步長自動調(diào)節(jié),相對誤差允許范圍為110 3 ,絕對誤差范圍為自動調(diào)節(jié)。設(shè)置好各模塊仿真參數(shù)后,即可開始仿真。尤其是在氣候條件變化緩慢時，能量損耗的情況更為嚴(yán)重，這是因為氣候條件變化緩慢時，光伏電池所產(chǎn)生的電壓及電流變動并沒有什么太大的變化，而此方法仍然會繼續(xù)擾動以改變其電壓值而造成能量損失，此為P＆O的最大缺點。開始時給控制器指定一個固定的擾動步長，開始擾動，直到檢測到擾動方向錯誤，擾動方向?qū)兎?，此時將原先指定的步長減去某個常數(shù)作為新步長沿著變反的方向擾動,直到再次將擾動方向變反。然后檢測擾動后光伏電池的輸出電壓U和電流I,計算出擾動前后的功率變化量dP和電壓變化量dU。如是循環(huán),直至step變?yōu)榱恪Ｄ壳皩夥l(fā)電系統(tǒng)的研究很多，主要都集中在如何提高轉(zhuǎn)換效率和降低成本這兩個問題上。參考文獻(xiàn)[1]葉青松. 應(yīng)用組件技術(shù)實現(xiàn)MATLAB與其它高級語言的混合編程[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2004[2]王飛，余世杰，2004[3]趙宏， ，2004[4]陳興峰,[J] .研究與驗,2005 [5]禹華軍，潘俊民．光伏電池輸出特性與最大功率跟蹤的仿真研究．計算機(jī)仿真，2005[6]王兆安,(第四版).[北京]: 機(jī)械工業(yè)出版社,2000[7]康華光,(第四版). [北京]: 高等教育出版社,199831。在此基礎(chǔ)上提出了最大功率點跟蹤的基本原理與現(xiàn)實意義，介紹了現(xiàn)有的幾種比較常用的MPPT算法的基本工作原理，包括恒壓法和擾動觀察法，并對其優(yōu)缺點進(jìn)行了說明。地球所接受到的太陽能，雖只占太陽表面發(fā)出的全部能量的二十億分之一左右，但是這些能量相當(dāng)于全球所需總能量的3～4萬倍，可謂取之不盡、用之不竭。然后由dP/dU的值決定擾動的方向,若dP/dU0,保持原擾動方向,若dP/dU0,將擾動方向變反。如此反復(fù),直到步長減到零,此時光伏陣列的實際工作點就穩(wěn)定在最大功率點處。因此當(dāng)采用P＆O時，擾動幅度的大小就需由使用者來做一取舍。從圖中的電壓曲線、功率曲線和電流曲線可以看出, 該系統(tǒng)采用干擾觀測法,實現(xiàn)了對太陽能電池最大功率點的準(zhǔn)確跟蹤。同時,最大功率點跟蹤控制模塊的采樣周期與脈寬調(diào)制模塊的采樣周期相同,。其中,零階保持器的采樣周期與MPPT仿真模塊周期相同,取在[ ]之間。下圖為擾動觀測法的控制流程圖。如果減小則改變原擾動方向。優(yōu)點：提高方法不難實現(xiàn)，現(xiàn)在被普遍使用，而且跟蹤精度較高，受溫度變化的影響程度不大。而且系統(tǒng)的功率輸出并不是基于對光伏陣列輸出功率計算而得，而是假設(shè)一旦開路電壓確定相應(yīng)的最大功率點電壓也就確定了，其功率輸出也就是最大。 MPPT算法的總體模型上圖所示是MPPT算法的總體模型，我們通過對MPPT模塊的替換，就可以實現(xiàn)對不同的MPPT算法進(jìn)行仿真研究。 對于電阻型負(fù)載，其負(fù)載線與IV曲線的交叉點決定了光伏電池的工作點。圖 （a） 光伏電池IV關(guān)系圖（b）光伏電池PV關(guān)系圖 從圖4．1可以看出，在一定的溫度和日照強(qiáng)度下，光伏電池的輸出電壓和輸出電流之間具有非線性的關(guān)系，并且具有唯一的最大功率點MPP(Maximum Power Point)。因此，充分利用光伏電池所產(chǎn)生的能量是光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本要求。占空比為30%，電感為27eH,電容為375eF,電阻為81：、電感電流和負(fù)載電壓仿真圖 脈沖、電感電流和負(fù)載電壓仿真圖1占空比為40%，電感為27eH,電容為375eF,電阻為81： 脈沖、電感電流和負(fù)載電壓仿真圖2占空比為50%，電感為27eH,電容為375eF,電阻為81： 脈沖、電感電流和負(fù)載電壓仿真圖3第四章 最大功率點跟蹤算法的研究光伏發(fā)電具有無污染、無噪音、取之不盡、用之不竭等優(yōu)點，越來越來受到關(guān)注，在未來的供電系統(tǒng)中占有重要的地位。 設(shè)計的要求1．直流輸入電壓：Ud=50V；2．輸出功率：500w；3．直流輸入電壓：10100V之間由電路原理分析可知：考慮10的裕量: 仿真 主電路工作原理，前言中已說明，這里再補(bǔ)充說明電路中的幾個模塊。 直流斬波器的另一應(yīng)用領(lǐng)域是直流供電電源。 boost斬波電路的應(yīng)用 由于直流斬波器具有調(diào)壓、調(diào)磁等作用，因此它的應(yīng)用領(lǐng)域之一是直流電機(jī)的調(diào)速。 boost斬波電路 boost斬波電路原理