黃春香

摘 ?要：光伏陣列是光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本部件也是核心部件，文章通過MATLAB對光伏陣列的理論結(jié)果建立仿真模型，并將仿真結(jié)果與實驗測得的數(shù)據(jù)進行對比，驗證光伏陣列仿真模型的正確性。

關(guān)鍵詞：光伏;輸出特性;MATLAB

中圖分類號：TM615 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0123-02

1 ?背景概述

太陽能是一種輻射能，它必須借助一定的能量轉(zhuǎn)換器才能轉(zhuǎn)換為電能，這個把太陽能轉(zhuǎn)換為電能的半導體能量轉(zhuǎn)換器，就叫做光伏電池。

光伏電池是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，其光電轉(zhuǎn)換效率和成本對光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展具有決定性的作用。多個光伏電池單體組成的組件稱為光伏模塊;多個光伏模塊構(gòu)成的大型裝置稱為光伏陣列。

本文選用無錫尚德公司生產(chǎn)的STP150S-24/Ac型光伏陣列對光伏陣列輸出特性進行仿真和實驗研究，STP150S-24/Ac型光伏陣列由6×12片（125 mm×125 mm）單晶硅光伏電池組成。

2 ?光伏陣列仿真模型的建立

要對光伏陣列進行動態(tài)研究，就必須要對光伏陣列輸出特性進行仿真模擬。在MATLAB仿真環(huán)境下光伏陣列的建模仿真有多種方法，常見的有借助于S函數(shù)、M函數(shù)編程來實現(xiàn)，利用MATLAB/SIMULINK里的模塊直接搭建等。

本文運用SIMULINK模塊直接搭建，模塊的相關(guān)電氣參數(shù)與實際參數(shù)嚴格對應，能準確的反應光伏陣列的輸出特性。

與其他仿真方法相比，運用SIMULINK模塊搭建更加的直觀易懂，同時在對光伏陣列的電池結(jié)溫和光照強度等參數(shù)進行修改時無需再打開源程序，通用性強。STP 150S-24/Ac型光伏陣列技術(shù)參數(shù)見表1。

根據(jù)表1所提供的光伏陣列技術(shù)參數(shù)，運用MATLAB仿真軟件中的SIMULINK工具建立光伏陣列仿真模型，如圖1所示。

2 ?光伏陣列的實驗研究

實驗中依然采用尚德STP150S-24/Ac型光伏陣列進行測量。在溫度為30 ℃左右，天氣晴朗的情況下，將STP 150S-24/Ac型光伏陣列按照四端子接線法接好，對不同負載電阻下光伏陣列輸出電壓和輸出電流進行測量，得到光伏陣列I-V特性曲線。

將仿真結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比，不同條件下兩波形對比如圖2、圖3所示。

3 ? 結(jié) ?語

通過實驗結(jié)果與仿真結(jié)果的對比不難看出，光伏陣列的仿真結(jié)果與實驗結(jié)果基本一致，同一工作點的電流偏差不超過0.02 A，電壓偏差不超過2 V。

由于室外測量常會受到光照強度、光伏陣列受光照均勻程度，光伏陣列擺放角度等測試環(huán)境的影響，因此實驗結(jié)果與仿真結(jié)果必然存在一定的偏差。

光伏陣列的實驗結(jié)果與仿真結(jié)果的一致性，不僅驗證了文章所建光伏陣列仿真模型的正確性，同時也證明了文章對于光伏陣列理論分析的正確性，從而為下文對于光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)設計的參數(shù)選取以及仿真研究打下了很好的基礎。

參考文獻：

[1] 茆美琴，余世杰，蘇建徽.帶有MPPT功能的光伏陣列Matlab通用仿真模 ? 型[J].系統(tǒng)仿真學報，2005，（5）.

[2] 杜慧，林永君，張少偉.太陽能光伏電池輸出特性分析與仿真研究[A].

系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應用學術(shù)會議論文集[C].2008.

[3] 張利.光伏電池特性研究[D].北京：華北電力大學，2008.