新型光伏阵列的改进型电路模型.doc

新型光伏阵列的改进型电路模型,摘要：本文提出一种改进型光伏阵列电路模型，该电路适用于太阳能光伏系统的仿真模拟分析，可在MATILAB/simu。
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新型光伏阵列的改进型电路模型
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摘要：本文提出一种改进型光伏阵列电路模型，该电路适用于太阳能光伏系统的仿真模拟分析，可在环境下应用中实现，也可在标准仿真软件如中进行构建。该电路模型具有以下优点，如：简单，可靠，可对基本单元电路，成组匹配单元，不匹配单元进行仿真，仿真结果显示：该模型可以仿真出光伏阵列的非线性特征，这不仅帮助理解系统的工作过程，而且便于设计一个可行的最大功率系统去捕获光伏系统的最大功率。
关键词：光伏阵列，二极管分段线性模型，模型仿真。
一，近年来包括太阳能光伏电池在内新能源越来越得到公众的关注。这些新能源大多具有例如较少的维护成本，无环境污染等优点。光伏电池广泛应用于并网发电，太阳能混合汽车，市政家庭照明及卫星太阳能供电系统等诸多领域。在设计所有太阳能系统中，都需要在实验验证之前对光伏阵列板进行仿真模拟。本文提出一种改进型光伏阵列电路模型可在仿真模拟中得到比以前更为合理的仿真分析。
二，传统光伏阵列电路模型分析
简化等效电路

图简化等效电路

光伏阵列基本单元实质上就是一个半导体结，当将其置于太阳光照下时，其产生的电流正比于光照强度。光伏阵列基本单元的等效电路模型如图一所示，标准仿真工具所使用的二极管等效电路如图二所示，该模型把二极管的伏安特性曲线简化成一个二段式分段曲线如图三所示。

图模拟软件下等效二极管电路

图两段式二极管模型的伏安特性曲线
数学模型

其中，：光伏阵列的输出电流。
：一个电子的电量×。
：波尔斯曼常数。
光伏阵列的温度。
光生电流
：结的反向饱和电流
，：光伏电池的自身固有电阻Ω
：光伏阵列输出电压
三，新型光伏阵列的电路模型
新型分段线性模型
本文中我们以太阳能板为例来验证新型模型的有效性，该太阳能板有片组成，其主要参数如表所示
表：光伏阵列太阳能板主要参数
最大功率

最大功率时的电压

最大功率时的电流

短路电流

开路电压

本文提出的分段线性模型是在原来的基础上进行改进：原来电路模型中的一只二极管由三只并联的二极管代替。如图所示，并联的每一条支路为一只二极管的等效电路，其中Ｄ为理想二极管。
的值不同。因此，三只并联的二极管的伏安特性曲线如图所示。新型光伏阵列的电路模型如图所示。由此看出，我们细化了伏安特性的分段其参数将在下一部分计算，可使其更接近其实际情况。
一般来说，光伏阵列电路模型由于仿真基本单元，当然我们可以将个基本