基于物理特性的光伏电池建模仿真及验证

提出了一种基于光伏电池物理特性的数学模型,并在Matlab/Simulink环境下建立了仿真模型。仿真结果表明,所提出的数学模型能很好地模拟光伏电池的特性。以此光伏电池模型为基础,建立了光伏电池最大功率点跟随系统的仿真模型,仿真结果验证了此光伏电池模型的正确性,为实际应用中,光伏电池的输出可靠性提供了新的解决思路。     

基于Pspice模拟行为模型的光伏阵列建模

根据光伏电池物理机制的数学表达式,利用Pspice仿真软件的模拟行为模型构建光伏电池的Pspice仿真模型.在此基础上,通过分析光伏阵列和光伏电池的关系及电路等效变换,建立任意功率级的PV仿真模型.该模型可以仿真任意太阳光照强度、环境温度、光伏模块参数及任意个光伏电池串并联组合下光伏阵列的I-V 、P-V特性.实验和仿真结果表明,仿真模型的输出特性与实际电池的输出特性基本一致,能较好体现光伏阵列的输出特性.模型的建立为光伏发电系统的动态仿真提供了有效的模拟输入电源.     

基于变步长扰动观察法的MPPT仿真分析

为了更好地跟踪光伏发电系统的最大功率点,在MATLAB/Simulink环境下,搭建了光伏电池阵列仿真模型,根据其输出的U-I、P-I和P-U特性曲线分析了光伏电池阵列的非线性特性。基于光伏电池的动态特性,采用一种变步长的扰动观察法来实现光伏电池阵列的最大功率点跟踪。仿真结果表明,该方法能够快速稳定准确地进行最大功率点跟踪。     

基于改进电导增量法MPPT控制仿真研究

基于光伏电池典型单二极管等效电路,建立了数学模型。在M ATLAB仿真环境下,开发了可以模拟任意光照强度、环境温度和电池参数的光伏电池通用仿真模型,在基于改进电导增量法的MPPT控制方法的基础上搭建了独立光伏系统,并在环境因素和负载变化的不同条件下进行了仿真,检验了最大功率跟踪控制策略的效果以及系统独立供电的合理性与可行性。     

光伏发电系统MPPT控制仿真模型

在光伏发电系统优化的研究中,为了有效提高太阳能利用率,建立了光伏电池等效电路和数学模型,在MATLAB/Simulink仿真环境下搭建光伏电池通用工程模型,光伏电池通过串并联方式组合成光伏阵列,并利用电导增量法原理通过控制Boost电路占空比实现光伏阵列最大功率点跟踪(MPPT).仿真结果表明:改进模型可仿真任意光照强度、环境温度下,不同型号光伏电池及其串并联组合成光伏阵列的I-V特性,并能较好控制并实现MPPT,模型动态性能好,具有较强的实用性.     

基于PSIM的一种硅太阳能电池仿真模型

基于硅太阳能电池的物理特性,在PSIM仿真环境下,设计出一种太阳能电池的仿真模型。结果表明该仿真模型可以模拟任意参数的光伏阵列．为光伏发电系统动态仿真提供良好设计平台。     

一种改进型变步长MPPT算法

针对固定步长比较法的跟踪速度和精度不够理想的特点,提出一种新的变步长扰动观测法来跟踪光伏电池的最大功率点。依据光伏电池的P-U曲线特性,在最大功率点两侧采用不同的变步长控制策略。在左侧,采用较大的步长选择策略。在右侧,采用较小的步长选择策略。同时给出步长的选择方法。在MATLAB/Simulink环境下,搭建光伏电池最大功率点模型并进行仿真。仿真结果表明,该算法可以显著提高最大功率的跟踪速度与精度,有效抑制在最大功率点处的振荡现象。     

基于MATLAB/Simulink的光伏模糊最大功率点跟踪控制的研究

根据光伏电池的内部结构建立其等效电路图,在MATLAB/Simulink的环境下建立光伏电池的仿真模型,并对不同温度和光照强度下光伏电池的输出特性进行了仿真。同时,对光伏电池在不同条件下的输出特性进行了分析。基于光伏电池仿真模型的基础上利用模糊控制的方法对于光伏系统最大功率点跟踪进行了仿真研究,仿真结果验证了模糊控制在处理光伏系统这种非线性系统时有很强的优势。     

光伏电路的PSpice仿真与实验研究

基于硅光伏电池单元的物理模型和光伏组件及光伏阵列的串并联结构,采用PSpice构建了小型硅光伏阵列的仿真模型,并利用该模型对光伏直流BUCK变换电路的开环和恒压控制闭环特性进行了仿真研究.仿真结果与实验数据对比表明,此模型能够在较高的近似程度上方便地模拟实际光伏电池的行为特性,将PSpice软件用于光伏发电系统的仿真是可行的.     

基于PSIM的光伏矩阵MPPT通用模型的设计与应用

基于光伏矩阵的物理特性,在PSIM仿真环境下,设计带有最大功率跟踪技术(MPPT)仿真算法的光伏矩阵仿真模型,应用于实际的单相光伏并网系统。测试数据表明,仿真模型可以模拟任意参数的光伏阵列,跟踪光照强度、环境温度的变化,为光伏发电系统动态仿真提供了良好的设计平台。     

基于MATLAB的光伏模块通用仿真模型

基于光伏模块的数学模型,在Matlab仿真环境下,开发了光伏模块通用仿真模型.利用该模型,可以模拟实际光伏模块产品在不同太阳辐射强度、环境温度下的P-V和I-V特性.此外,该模型还融合了最大功率跟踪(MPPT)功能,可直接用于光伏发电系统的动态仿真,仿真结果证明了所建模型的合理性.     

部分遮挡条件下光伏系统的MATLAB仿真研究

本文以光伏电池元双二极管模型为基础,通过Matlab/Simulink工具对部分遮挡条件下的光伏系统的P-V特征曲线进行了仿真研究。利用该光伏电池模型对串联光伏系统的集中式MPPT架构和分布式MPPT架构进行了仿真,通过仿真结果可知输出的P-V特征曲线呈现多个峰值,传统的集中式MPPT架构失效,而新型的分布式MPPT架构在部分遮挡条件下能够更好地实现光伏系统的功率优化。     

基于Matlab的光伏阵列数学模型的研究

通过对单体光伏电池的物理模型的研究,给出了易于求解、便于仿真的光伏阵列的数学模型,该模型可以计算在任一环境温度、太阳辐射强度下光伏电池的I-V特性;以该模型为基础,在工程误差允许的范围内,给出了可行的最大功率点的计算公式。Matlab仿真结果表明,光伏阵列的输出特性随温度和光强的变化而变化,并且光伏阵列I-V和P-V特性呈非线性;在不同光强和温度下,光伏阵列最大功率点不同,它能较好地反应光伏阵列的实际特性。     

光伏电池最大功率点跟踪方法比较

根据太阳能光伏电池的工程数学模型,在Matlab环境下建立了光伏电池仿真模型,分析了光照强度和温度变化对光伏电池输出特性的影响。针对扰动观察法采用固定的扰动步长而难以获得较高跟踪精度和响应速度的问题,提出了一种基于变步长的改进的扰动观察法,并通过对光伏电池控制系统进行仿真,比较了这2种最大功率点跟踪方法的仿真曲线。结果表明,采用改进的扰动观察法的光伏电池控制系统能更快速跟踪最大功率点,且在最大功率点处稳定性较好。     

光伏电池组件工作状态监测研究

由于新能源光伏发电在当今电网中愈加重要,因此通过物联网技术实时监测光伏组件的健康状况对于保障光伏发电系统的高效运行意义重大。光伏系统无法对光伏电池最大功率点的输出进行实时监测,针对现有最大功率点跟踪算法MPPT只跟踪不监测的特点,提出以太阳能电池基本电路方程为基础,构建不依赖于变换器及MPPT算法的光伏电池功率输出曲线模型,结合电压-功率输出特性曲线的特点,采用最小二乘法拟合曲线,精准得到最大功率点附近的二次曲线数学模型,进而得到实时最大功率点。通过Matlab对光伏发电系统进行建模与仿真,系统仿真结果显示,算法准确有效,可以迅速稳定地响应环境变化,适用于各种条件下MPPT的快速、精准获取。     

模糊PID控制技术在单级高PFC拓扑光伏模拟器设计中的研究应用

研究一种采用基于模糊PID控制的单级高PFC(power factor correction)拓扑光伏电池模拟器。通过这种变流器拓扑可同时实现高功率因数校正以及对实际光伏电池输出I-V特性曲线的跟踪模拟。采取Psim和Matlab/Simulink联合仿真对所设计的模拟器系统进行了仿真分析与研究。仿真结果表明,无论是在静态条件还是外界条件动态变换下该模拟器系统及其控制算法具有快速响应速度和高控制精度。与普通模糊控制算法进行了仿真对比分析,结果显示该算法具有更好的适用性。     

光伏电池输出特性与最大功率跟踪的仿真分析

该文根据光伏电池的工程数学模型,提出一种利用MATLAB软件包中的Simulation模块直接模拟光伏电池工作状况的方法,该仿真模型能准确反映光伏电池的输出特性,而且参数调节方便。文章主要对不同负载、模型内部参数变化和日照强度变化条件下光伏电池输出的特性进行了研究,得到了光伏电池输出特性变化的一般规律。数据分析结果表明,光伏电池的输出特性呈非线性。光伏电池输出功率随外部环境或内部参数的变化而发生改变,其最大值只在满足特定条件下的某一点才可能出现。基于导纳增量法,利用BOOSTDC／DC变换电路实现了光伏电池输出的最大功率跟踪,其控制算法用S函数编程实现。     

光伏电池的仿真及其模型的应用研究

不论是太阳能发电系统还是风光互补发电系统,熟悉光伏电池的输出特性是设计新能源发电系统的基础和前提.根据光伏电池输出特性关系式,利用MATLAB的Simulink模块搭建了参数和工况可调的光伏电池模型,并运用该模型建立了具有最大功率跟踪(MPPT)功能的光伏发电系统的仿真模型,通过仿真结果可以更好地把握光伏电池的特性,为...     

微网内储能单元的建模及协调控制

通过仿真建模的方式研究电池类储能单元与电网负荷交互的特性以及储能单元对实现微电网电量自平衡的重要作用。根据锂离子电池特性,从电化学角度分析建立等效电路模型,通过对实际3．4V／3Ah锂离子电池充放电曲线的分析计算来确定电池模型参数,模型仿真曲线与实际充放电曲线拟合程度高。进一步构建储能单元模型,模拟仿真微电网中负载发生突变的情况,可以观察到储能单元对于微电网能量自平衡的贡献。     

光伏电池全天输出特性建模与试验

光伏电池受太阳照射时,光能中的一部分直接转变为电能,另一部分转变为热能,从而增加了光伏电池的工作温度,对光伏电池输出效能特性产生影响.考虑光照强度与环境温度对光伏电池工作温度的影响及一天内光照强度与环境温度的变化,建立了典型晴朗天气下一天内光照强度与环境温度数学模型,提出了一种光伏电池全天动态模型.以LabVIEW为开发平台,编写了光伏电池测量程序,构建了光伏电池测量系统,试验了光伏电池全天输出特性,并与仿真结果进行了比较,结果表明,所建立的模型能够准确反映光伏电池实际运行时的输出特性,可以用于光伏发电系统及风光互补发电系统的动态仿真.