光伏发电的MATLAB仿真概要

1、一、实验过程记录1画出实验接线图 图1实验接线图图2光伏电池板 图3实验接线实物图2实验过程记录与分析(1) 给出实验的详细步骤1实验前根据指导书要求完成预习报告 O2按预习报告设计的实习步骤，利用 MATLAB建立光伏数学模型，如下图4所O 示。图4光伏电池模型其中PV Array模块里子模块如下图5所示图5 PV Array模型I *EL其中Iph, Uoc, Io, Vt子模块如下图6-9所示。 图6Iph子模块图7Uoc子模块图8 Io子模块图9Vt子模块3在光伏电池建模的基础上，输入实际光伏电池参数值，研究不同光照强度下、C不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线，并得出结论。4设

2、计光伏电池测试平台，在不同光照、温度情况下测试光伏电池输出电压、输C出电流值，对实测数据进行处理并加以分析，记录实际光伏电池的I-V、P-V特性曲线，与仿真结果进行对比，得出有意义的结论。5确定电力变换电路拓扑结构，设计电路中的相关参数值，通过MATLAB搭建O电路并仿真分析，搭建电路如图10所示。JLJ”ICD鼻图10离网型光伏发电系统6确定系统MPPT控制策略，建立MPPT模块仿真模型，并仿真分析。O系统联调，调节离网型光伏发电系统的电路和控制参数值，仿真并分析最大功率 跟踪控制效果。（2）记录实验数据表1当T=290K时S=1305W/m2时的测试数据1(A)01 03133肿576 2

3、M7M7.9KUfV)27.326.226252421JlbLI01325A6.258.C460表2当T=287K时S=1305W/m2时的测试数据li A)D1t52血MJ.D6,(t8S.I2UM27.626.225J 12192J.630310PWj0開.765.2693.93129.68.040表3当T=287K时S=1278W/m2时的测试数据KAE492.253聞406&73UM2b.22&25-4243219L5.4050PMJ27.24S38.74-57.15aayu.1.V.713.950二、实验结果处理与分析1实验数据的整理和选择使用MATLAB软件其中的simulink工

4、具进行模型的搭建。再对其进行仿真，得 到仿真曲线。使用Excel表格输入实验所测得U、I、P，在对其自动生成I-V，P- V曲线。2绘制不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线；图11 I-V曲线图12 P-V曲线当T=290K时S=1305W/m2时的测拟合曲线图13 I-V曲线图14 P-V曲线当T=287K时S=1305W/m2时的拟合曲线图15 I-V曲线图16 P-V曲线当T=287K时S=1278W/m2时的拟合曲线3所得实验数值和预习所得理论值比较，进行实验结果的误差分析所得实验数值和预习所得理论值比较，仿真波形开路电压均比实验所得的开路电 压大，仿真波形最大功

5、率也比实验所得最大功率大，所取得最大功率值对应的电 压值也是仿真时比实验时的大，造成这个现象的原因有以下几点：（1）由于天气原因，真实测试环境的光照强度有些不稳定，前后变化幅度明 显，这也导致了一部分的误差。（2）太阳的角度以及方向一直在改变，这导致光伏电池板接收到的光照一直在 改变。实际上，光伏电池板所接受的光照强度是一直在变化的，光照不稳定也是 产生误差的原因之一。（3）光伏电池板放置在开阔环境内，可能有灰尘落在板面上，可能造成热斑效 应。4实验波形的描述和分析，对照实验现象分析结果的物理、工程意义，得出有意 义结论。由上述所得I-V，P-V曲线可知：其它条件一定时，光伏电池周围环境温度的

6、升 高将使光伏电池的开路电压下降，短路电流轻微增加，从而导致光伏电池的输出 功率下降。光伏电池的温度特性一般用光伏电池的温度系数表示，温度系数小， 说明光伏电池的输出随温度变化的越缓慢。其它条件一定时，光伏电池表面光照 强度的增加将使光伏电池的短路电流增加，开路电压也略微增加，从而导致光伏 电池输出功率增加。5仿真实验处理仿真产生的数据与曲线波形将光伏阵列输入光强从1000W/m2经过0.5s后使其变为500W，光伏阵列输 出功率如图17所示。图17改变光强光伏阵列输出波形将光伏阵列输入温度从25C经过0.5s后使其变为15C光伏阵列输出功率如图18 所示。图18改变温度光伏阵列输出波形通过波

7、形我们看出在周围环境发生改变时，设计的L、C参数不是很理想，这些参数的使用范围不是很广泛，需要继续调节参数。通过调节参数后，我们得到了比较理想的输入波形、输出波形。如图19到图20所示。图19输入波形图20输出波形6.对实验过程中遇到的问题和错误进行分析（1）实验测量时，万用表量程选择错误，致使实验数据不精确。（2）仿真时，选择L,C错误，致使波形错误。（3）光伏电池板参数设置错误，致使波形完全出错。三、实验心得体会通过本次课程设计，使我收获颇多，使自己学到了许多东西且认识到了自己的不 足。在本次实验中也遇到了许多问题，如：在做实物实验中，由于万用表的量程选择 错误，致使数据不精确，经自己的分析与检查，解决这个问题后，得到了较为准 确的数据。在做仿真实验中，使得波形波动较大，在自己查阅资料后，加了一个 滤波电路，使得波形较为理想。在本次课程设计中，我掌握了光伏电池的工作原理，boost电路的工作原理，simulink的使用和最大功率追踪 MTTP的工作原理和工作方法。让我对所学习的 boost电路有了更加深入的了解，对课堂上所讲的PWM波的调制也有了进一步的了解，将之前课堂中有些不太明了的知识进行了梳理和补充。通