適用不同尺度光伏陣列的數(shù)值建模方法

【摘要】：把光伏電池電路模型的離散計(jì)算結(jié)果作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)源,利用數(shù)值計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏陣列及各光伏單元的建模,詳細(xì)闡述了該建模方法的實(shí)現(xiàn)機(jī)理及數(shù)學(xué)模型表達(dá)。針對(duì)光伏陣列運(yùn)行中常遇到的陰影遮擋工況,建立了不同規(guī)模(單體光伏電池、組件、組串、陣列)的遮擋模型,并給出仿真結(jié)果。結(jié)果表明:在不同遮擋率下,單體光伏電池、組件的I-V輸出特性曲線只有一個(gè)階梯,P-V輸出特性曲線僅有一個(gè)功率峰值;組串I-V輸出特性曲線階梯個(gè)數(shù)等于組件不同遮擋率個(gè)數(shù),P-V輸出特性曲線功率峰值個(gè)數(shù)不大于階梯個(gè)數(shù),并驗(yàn)證了兩者之間的確切關(guān)系;光伏陣列的功率峰值個(gè)數(shù)與各組串的峰值個(gè)數(shù)關(guān)系復(fù)雜。該模型可適用于不同規(guī)模光伏陣列,仿真靈活,也容易與電力電子回路集成實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)仿真。 【作者單位】： 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 光伏電池 光伏模型 遮擋模型 多峰 數(shù)值建模
【分類號(hào)】：TM914.4
【正文快照】： 0引言光伏電池的輸出特性易受光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度變化影響,通過(guò)建立光伏電池模型,利用計(jì)算機(jī)仿真方法研究不同工況下光伏陣列的輸出特性,可以節(jié)省研發(fā)成本,提高研究效率和可信度,也是研究最大功率追蹤算法和故障診斷方法的首先途徑[1-4]。對(duì)光伏陣列進(jìn)行建模,常用的模型有三種

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多項(xiàng)式擬合的光伏電池陣列模擬器研究與設(shè)計(jì)    張厚升;趙艷雷;

小型嵌入式系統(tǒng)的分析方法——IFSM    杜海江;李玉凱;

局部陰影條件下光伏陣列的建模與分析    劉曉艷;祁新梅;鄭壽森;王飛;陳達(dá)明;

硅太陽(yáng)電池工程用數(shù)學(xué)模型    蘇建徽,余世杰,趙為,吳敏達(dá),沈玉梁,何慧若

局部陰影條件下光伏模組特性的建模與分析    劉邦銀;段善旭;康勇;

光照不均勻情況下光伏組件仿真模型的研究    陳如亮;崔巖;李大勇;胡宏勛;

考慮陰影影響的光伏陣列仿真算法研究    戚軍;張曉峰;張有兵;周文委;

太陽(yáng)電池的負(fù)載匹配理論與負(fù)載變換技術(shù)    王康模;陳長(zhǎng)纓;于志剛;劉興華;劉小沖;趙俊;

ITO/Si/Al結(jié)構(gòu)太陽(yáng)電池pn結(jié)光電特性仿真研究    施敏;王強(qiáng);孫玲;

基于電流單參量控制的MPPT系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    洪岳;陳長(zhǎng)纓;王康模;鄧韡;傅倩;

光伏模擬器的設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證    楊文燮;胡仁杰;盧志偉;

光伏并網(wǎng)的控制策略與最大功率點(diǎn)跟蹤的仿真分析    李志敏;甘家梁;徐翠琴;談懷江;

光伏最大功率跟蹤的分析與改進(jìn)    王鑫磊;張皓;李振華;

光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池變電流快速充電的研究    齊志遠(yuǎn);王生鐵;

光伏系統(tǒng)蓄電池二階段快速充電法的研究    肖俊明;杜迎虎;李燕斌;祝海明;劉鵬程;

皮衛(wèi)星在軌能量平衡仿真及實(shí)驗(yàn)    辜渝嘉;金小軍;趙翔宇;金仲和;

仿生微納導(dǎo)航系統(tǒng)的光電薄膜仿真分析    王玉龍;褚金奎;趙開(kāi)春;張娜;姚弘軼;

基于OIF-Elman網(wǎng)絡(luò)的光伏電源最大功率點(diǎn)跟蹤方法研究    蘇剛;龔?fù)?潘雷;高瑞;王貝貝;

非均勻輻射條件下光伏陣列建模及運(yùn)行穩(wěn)定性分析    張淵明;孫彥廣;張?jiān)瀑F;

基于動(dòng)態(tài)電容充電的光伏陣列Ⅰ-Ⅴ測(cè)試儀    張國(guó)榮;瞿曉麗;蘇建徽;劉寧;董康;

獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制    孫亞寧;

太陽(yáng)電池組件陰影遮擋問(wèn)題實(shí)驗(yàn)研究    張臻;沈輝;朱家勁;蔡睿賢;

微網(wǎng)中直流母線能量?jī)?yōu)化利用方法的研究    趙耀;趙庚申;程如岐;郭天勇;

Finding the model parameters of photovoltaic (PV) modules by a novel modified differential evolution algorithm    Dexuan Zou;Xin Wang;

局部陰影條件下光伏陣列輸出特性方程研究    傅望;羅時(shí)武;青志明;

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)及電動(dòng)汽車充電站可靠性研究    于蓉蓉

微電源并網(wǎng)同步檢測(cè)與定功率輸出控制技術(shù)研究    龔宇雷

分布式風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)控制與最大功率跟蹤策略研究    劉立群

小型光伏系統(tǒng)及其關(guān)鍵問(wèn)題研究    胡義華

風(fēng)力發(fā)電與光伏發(fā)電系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定研究    黃漢奇

獨(dú)立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽(yáng)名三

光伏陣列故障狀態(tài)的識(shí)別研究    王培珍

超級(jí)電容器儲(chǔ)能應(yīng)用于分布式發(fā)電系統(tǒng)的能量管理及穩(wěn)定性研究    唐西勝

太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制策略研究    董密

并網(wǎng)光伏電站模型及其運(yùn)行特性研究    許曉艷

太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)    王鑫磊

大型光伏電站接入電網(wǎng)的技術(shù)和特性研究    張琪祁

單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)最大功率點(diǎn)的研究與分析    張武斌

單級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與MPPT的研究與實(shí)現(xiàn)    顧雪霏

基于生物網(wǎng)絡(luò)的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究    王磊

光伏并網(wǎng)發(fā)電控制系統(tǒng)的仿真研究    王衛(wèi)星

10kW光伏并網(wǎng)逆變器的研制    劉志強(qiáng)

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性研究    劉東冉

超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用    彭道福

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的影響及相關(guān)需求分析    楊衛(wèi)東;薛峰;徐泰山;方勇杰;李碧君;

考慮隨機(jī)陰影影響的光伏陣列失配運(yùn)行特性    卞海紅;徐青山;高山;雪田和人;一柳勝宏;

基于支持向量機(jī)的局部陰影條件下光伏陣列建模    陳阿蓮;馮麗娜;杜春水;張承慧;

基于XC164的數(shù)字式光伏陣列模擬器研制    韓玨;李欣;林平;胡長(zhǎng)生;

太陽(yáng)電池?zé)岚攥F(xiàn)象的研究    王軍;王鶴;楊宏;張伶;

高滲透率下大電網(wǎng)應(yīng)對(duì)微網(wǎng)接入的策略    撖奧洋;鄧星;文明浩;李惠宇;陳曉燕;

部分遮蔽光伏發(fā)電系統(tǒng)模糊免疫M(jìn)PPT控制    劉立群;王志新;張華強(qiáng);

單相雙級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變器    張厚升;趙艷雷;

光伏發(fā)電系統(tǒng)軟開(kāi)關(guān)并網(wǎng)研究    袁繼敏;李小玲;魏建國(guó);曹太強(qiáng);

光伏發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)    王繼東;張小靜;杜旭浩;李國(guó)棟;

任意條件下光伏陣列的輸出性能預(yù)測(cè)    翟載騰

太陽(yáng)能電池陣列模擬器的研究與設(shè)計(jì)    韓玨

一個(gè)光伏陣列模擬器的設(shè)計(jì)    朱麗

光伏熱斑現(xiàn)象及多峰最大功率跟蹤的研究    陳如亮

光伏方陣失配現(xiàn)象研究    劉素梅

基于DSP的數(shù)字光伏模擬器研究    曹偉

數(shù)字式光伏電池陣列模擬器的研究與設(shè)計(jì)    韓朋樂(lè)

太陽(yáng)能電池陣列模擬器的研究與設(shè)計(jì)    孫孝金

基于改進(jìn)擾動(dòng)觀察法的光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤    劉邦銀;段善旭;劉飛;徐鵬威;

太陽(yáng)能光伏陣列模擬器設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究    趙永強(qiáng);侯紅玲;

跟蹤式光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    竇偉;許洪華;李晶;

基于組態(tài)優(yōu)化的光伏陣列最大輸出功率控制    岑長(zhǎng)岸;張淼;

基于模糊控制的光伏陣列MPPT仿真    戴晨駿;王宏華;

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型研究與分析    徐維;

光伏發(fā)電技術(shù)系列講座(1) 光伏發(fā)電原理及發(fā)展現(xiàn)狀    王宏華;

基于紅外圖像的太陽(yáng)能光伏陣列故障分析    王培珍;鄭詩(shī)程;

太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)仿真研究    鄧贊高;胡立偉;杜長(zhǎng)泉;

光伏陣列特性仿真及其在光伏并網(wǎng)逆變器測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用    王曉雷;王衛(wèi)星;路進(jìn)升;王國(guó)軍;周笑;

非均勻輻射條件下光伏陣列建模及運(yùn)行穩(wěn)定性分析    張淵明;孫彥廣;張?jiān)瀑F;

基于動(dòng)態(tài)電容充電的光伏陣列Ⅰ-Ⅴ測(cè)試儀    張國(guó)榮;瞿曉麗;蘇建徽;劉寧;董康;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真    陶曉峰;吳紅斌;

六種太陽(yáng)電池光伏陣列實(shí)際發(fā)電性能比較    謝標(biāo)鍇;沈輝;朱薇樺;

基于MATLAB/Simulink的風(fēng)/光復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)建模與仿真    阮睿;井天軍;楊明皓;

直流分布式發(fā)電系統(tǒng)能量?jī)?yōu)化控制研究    孫孝峰;廉志珍;王寶誠(chéng);李昕;王立喬;

基于ARM與GSM短信息的太陽(yáng)能光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)    宗桂林;茆美芹;

廣州地區(qū)傾角對(duì)光伏系統(tǒng)性能影響實(shí)驗(yàn)研究    陳維;沈輝;王寧;施曉丹;楊振寶;

光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探討    白連平;張巧杰;

單級(jí)式光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略    趙國(guó)強(qiáng);宋占魁;

黃南首座風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)建成投運(yùn)    記者 星子

山東省博物館建大型單體太陽(yáng)能屋頂    王賀

安徽合肥在樓頂建“光伏電站”    駐安徽記者查健 特約記者劉莉莉

浙江義烏建成國(guó)內(nèi)最大屋頂太陽(yáng)能光伏發(fā)電站    劉杰

新能源板塊現(xiàn)生機(jī) 我電力結(jié)構(gòu)或加快調(diào)整    陳元新　宋文華 陳棟棟

又一座10兆瓦光伏電站落戶桑日縣    記者 馬靜

桑日縣又一10兆瓦光伏電站開(kāi)工    潘宏軍　劉曙光

光電建筑一體化是建設(shè)低碳城市的重要途徑    中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)光電建筑應(yīng)用委員會(huì)委員、北京交通大學(xué)理學(xué)院太陽(yáng)能研究所所長(zhǎng) 徐征

光電建筑一體化是建筑節(jié)能發(fā)展的重要方向    沈陽(yáng)建筑大學(xué) 陳曦　時(shí)方曉 高旭

國(guó)內(nèi)最大離網(wǎng)型光伏電站完成驗(yàn)收    韓小懿

光伏陣列及并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究    吳小進(jìn)

小型光伏系統(tǒng)及其關(guān)鍵問(wèn)題研究    胡義華

光伏陣列故障狀態(tài)的識(shí)別研究    王培珍

光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)綜合控制策略研究及實(shí)現(xiàn)    吳理博

任意條件下光伏陣列的輸出性能預(yù)測(cè)    翟載騰

微電網(wǎng)多參數(shù)特性分析及其測(cè)控方法研究    朱艷萍

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制問(wèn)題研究    熊遠(yuǎn)生

光伏燃料電池混合發(fā)電系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)與仿真研究    史君海

太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制策略研究    董密

光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行理論與關(guān)鍵技術(shù)研究    徐瑞東

局部陰影條件下基于模糊控制的光伏陣列重構(gòu)系統(tǒng)的研究    龐志超

基于復(fù)合信息融合技術(shù)的光伏陣列故障診斷研究    鐘丹

局部陰影下光伏陣列的建模與動(dòng)態(tài)組態(tài)優(yōu)化    馮麗娜

一種光伏陣列故障診斷與定位方法的研究    徐勇

光伏陣列故障檢測(cè)方法的研究    李兵峰

數(shù)字式光伏陣列模擬器研究    傅望

光伏陣列模擬器的設(shè)計(jì)    韓雄

太陽(yáng)能光伏陣列故障檢測(cè)及仿真分析    唐佳能

基于ARM的光伏陣列最大功率跟蹤系統(tǒng)的研究    劉偉

基于組態(tài)優(yōu)化的光伏陣列控制技術(shù)的研究    岑長(zhǎng)岸