光伏发电的MATLAB仿真

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

○2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、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搭建电路并仿真分析，搭建电路如图10所示。

基于Matlab的光伏电池建模及MPPT方法研究

基于Matlab的光伏电池建模及MPPT方法研究 自工业化以来的近三百年间，世界能源工业飞速发展，有力支撑了全球经济与社会发展。在这个发展的过程中，传统化石能源的大量开发及使用导致了资源紧张、环境污染、气候变化等问题日益突出，严重的威胁了人类生存和可持续发展。近年来，太阳能作为一种高效无污染的新能源，逐渐受到各国乃至全球的广泛关注。本文首先简要介绍了光伏发电的背景及意义,对光伏发电历史以及国内外光伏发电发展现状进行了综述，然后阐述了光伏并网发电系统及其基本工作原理，并详细描述了运用Matlab/Simulink 建立光伏阵列仿真模型的过程，最后对光伏发电系统最大功率点跟踪的理论依据以及工作原理进行了分析，介绍了常见的MPPT方法及仿真分析，并根据文献[6]详细描述了一种改进的基于最优梯度的滞环比较法的原理，并对改进的基于最优梯度的扰动观察法与传统的扰动观察法做了仿真对比，验证了改进算法的优越性。 目录 1 绪论 (2) 1.1 光伏发电的背景及意义 (2) 1.1.1 研究背景 (2) 1.1.2 我国太阳能资源的分布 (3) 1.2太阳能发电发展概况 (4) 1.2.1 光伏发电的历史 (4) 1.2.2 太阳能发电的国内外发展概况 (4) 1.3 本文研究的主要内容 (5) 2 光伏并网发电系统及基本原理 (5) 2.1 光伏发电系统的分类 (5) 2.2光伏并网发电系统组成 (5) 2.3光伏电池 (7) 2.3.1光伏电池的工作原理 (7) 2.3.2 光伏电池的种类 (7) 3 光伏电池建模与仿真分析 (8) 3.1光伏电池数学模型 (8) 3.2 光伏电池模型 (10) 3.3 光伏电池仿真分析 (12) 4 光伏阵列最大功率点跟踪方法研究 (14) 4.1 最大功率点跟踪的理论依据 (14) 4.2 基于DC/DC 变换电路MPPT的实现 (15) 4.2.1 BOOST电路的基本工作原理 (16) 4.2.2 BOOST电路实现MPPT的理论依据 (16) 4.3常用最大功率点跟踪算法及其仿真 (17) 4.3.1 恒定电压法 (17)

光伏发电的MATLAB仿真

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 ○2 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、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 建电路并仿真分析，搭建电路如图10所示。

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。 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 m2 表1当T=290K时S=1305W/时的测试数据 I(A)0 1.03 1.25 2.65 3.79 5.97 6.287.867.98 U(V)27.326.226252421.516 1.10 P(W)026.98632.566.2590.96128.35100.488.6460 m2 表2当T=287K时S=1305W/时的测试数据 I(A)01 1.5 2.6 3.93 6.0 6.688.048.12 U(V)27.626.225.825.123.921.620.510 P(W)026.238.765.2693.93129.6136.948.040 m2 表3当T=287K时S=1278W/时的测试数据 I(A)0 1.04 1.49 2.25 3.66 6.06 6.737.98.06 U(V)26.826.22625.424.321.913.40.50 P(W)027.24838.7457.1588.94132.7190.18 3.950

基于Matlab_Simulink的三相光伏发电并网系统的仿真

题目：基于Matlab/ Simulink的三相光伏发电并网系 统的仿真 院系： 姓名： 学号： 导师：

目录 一、背景与目的 (3) 二、实验原理 (3) 1.并网逆变器的状态空间及数学模型 (3) 1.1主电路拓扑 (4) 1.2三相并网逆变器dq坐标系下数学模型 (4) 1.3基于电流双环控制的原理分析 (5) 2.LCL型滤波器的原理 (6) 三、实验设计 (8) 1.LCL型滤波器设计 (8) 1.1LCL滤波器参数设计的约束条件 (8) 1.2LCL滤波器参数计算 (8) 1.3LCL滤波器参数设计实例 (9) 2.双闭环控制系统的设计 (10) 2.1网侧电感电流外环控制器的设计 (10) 2.2电容电流内环控制器的设计 (11) 2.3控制器参数计算 (12) 四、实验仿真及分析 (12) 五、实验结论 (16)

一、背景与目的 伴随着传统化石能源的紧缺，石油价格的飞涨以及生态环境的不断恶化，这些问题促使了可再生能源的开发利用。而太阳能光伏发电的诸多优点，使其研究开发、产业化制造技术以及市场开拓已经成为令世界各国，特别是发达国家激烈竞争的主要热点。近年来世界太阳能发电一直保持着快速发展，九十年代后期世界光伏电池市场更是出现供不应求的局面，进一步促进了发展速度。 目前太阳能利用主要有光热利用，光伏利用和光化学利用等三种主要形式，而光伏发电具有以下明显的优点： 1. 无污染：绝对零排放－没有任何物质及声、光、电、磁、机械噪音等“排放”； 2. 可再生：资源无限，可直接输出高质量电能，具有理想的可持续发展属性； 3. 资源的普遍性：基本上不受地域限制，只是地区之间是否丰富之分； 4. 通用性、可存储性：电能可以方便地通过输电线路传输、使用和存储； 5. 分布式电力系统：将提高整个能源系统的安全性和可靠性，特别是从抗御自然灾害和战备的角度看，它更具有明显的意义； 6. 资源、发电、用电同一地域：可望大幅度节省远程输变电设备的投资费用； 7. 灵活、简单化：发电系统可按需要以模块化集成，容量可大可小，扩容方便，保持系统运转仅需要很少的维护，系统为组件，安装快速化，没有磨损、损坏的活动部件； 8. 光伏建筑集成（BIPV-Building Integrated Photovoltaic）：节省发电基地使用的土地面积和费用，是目前国际上研究及发展的前沿，也是相关领域科技界最热门的话题之一。 我国是世界上主要的能源生产和消费大国之一，也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，提高能源利用效率，调整能源结构，开发新能源和可再生能源是实现我国经济和社会可持续发展在能源方面的重要选择。随着我国能源需求的不断增长，以及化石能源消耗带来的环境污染的压力不断加剧，新能源和可再生能源的开发利用越来越受到国家的重视和社会的关注。 二、实验原理 1.并网逆变器的状态空间及数学模型

基于MATLAB的光伏电池通用数学模型

本文由qpadm贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第 25 卷第 4 期 2009 年 4 月 电 力 For personal use only in study and research; not for commercial use 科 学 与 For personal use only in study and research; not for commercial use 工 程 Vol.25, No.4 Apr., 2009 11 For personal use only in study and research; not for commercial use Electric Power Science and Engineering 基于 MATLAB 的光伏电池通用数学模型 王长江 For personal use only in study and research; not for commercial use （华北电力大学电气与电子工程学院，北京 102206）摘要：针对光伏电池输出特性具有强烈的非线性，根据太阳能电池的直流物理模型，利用 MATLAB 建立了太阳能光伏阵列通用的仿真模型。利用此模型，模拟任意环境、太阳辐射强度、电池板参数、电池板串并联方式下的光伏阵列 I-V 特性。模型内部参数经过优化，较好地反应了电池实际特性。模型带有最大功率点跟踪功能，能很好地实现光伏发电系统最佳工作点的跟踪。关键词：光伏电池；MPPT；I-V 特性中图分类号：TM615 文献标识码：A 引 言 1 光伏电池特性 随着化石能源的消耗，全球都在面临能源危机，太阳能依靠其清洁、分布广泛等特点成为当今发展速度居第二位的能源 [1] 。光伏阵列由多个单体太阳能电池进行串并联封装而成，是光伏发电的能源供给中心，其 I V 特性曲线随日照强度和太阳能电池温度变化，即 I=f ( V, S, T ) 。目前而厂家通常仅为用户提供标准测试的短路电流 I sc 、开路电压 Voc、最大功率点电流 I m 、最大功率点电压 V m 值，所以如何根据已有的标准测试数据来仿真光伏阵列在不同日照、温度下的 I V，P V 特性曲线，在光伏发电系统分析研究中显得至关重要 [2] 。文献 [ 3~4 ] 介绍了一些光伏发电相关的仿真模型，但这些模型都需要已知一些特定参数，使得分析研究有一些困难。文献 [ 5 ] 介绍了经优化的光伏电池模型，但不能任意改变原始参数。文献 [ 6 ] 给出了光伏电池的原理模型，但参数选用典型值，会造成较大的误差。本文考虑工程应用因素，基于太阳能电池的物理模型，建立了适用于任何条件下的工程用光伏电池仿真模型。

电气工程及其自动化专业论文 基于MATLAB的光伏发电研究及其仿真

x大学 毕业论文基于MATLAB的光伏发电研究及其仿真 院部机械与电子工程学院 专业班级电气工程及其自动化5班 届次 2015届 学生姓名 xxxx 学号 xxxx 指导教师 xxxx 副教授 二〇一五年六月六日

目录 摘要 (Ⅰ) 1课题背景 (1) 1.1能源与环境危机 (1) 1.1.1能源 (1) 1.1.2环境 (1) 1.2太阳能光伏发电技术发展简介 (1) 1.3太阳能光伏发电利用的优势 (2) 1.4光伏发电系统的分类级组成 (3) 1.5国内外研究产业现状及规划 (5) 2光伏发电系统 (7) 2.1光伏发电系统介绍 (7) 2.2 太阳能光伏发电系统的应用 (7) 2.2.1屋顶光伏发电系统 (7) 2.2.2户用光伏发电系统、小型光伏电站 (8) 2.2.3大型并网光伏发电系统 (8) 2.3带有最大功率跟踪功能的光伏发电系统的基本组成 (9) 3光伏阵列特性及其仿真模型的研究 (10) 3.1太阳能电池的等效电路分析 (10) 3.2电池板matlab仿真 (12) 3.3 蓄电池充电方法 (12) 4新型变步长MPPT控制方法研究 (15) 4.1 MPPT 原理研究 (15) 4.1.1MPPT (15) 4.1.2基于Boost拓扑的MPPT原理 (16) 4.2常见的两种MPPT控制技术 (18) 4.2.1扰动观察法 (19) 4.2.2电导增量法 (21) 5光伏充、放电控制器的硬、软件设计 (25) 5.1控制器的整体设计及预期技术指标 (25) 5.2 Boost电路实现光伏阵列MPPT的仿真模型 (26) 5.3软件设计 (26) 参考文献 (34) 致谢 (35)

基于MATLABSimulink光伏电池模型的研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/eb12752877.html, 基于MATLAB/Simulink光伏电池模型的研究 作者：章政杰 来源：《科学与财富》2013年第11期 摘要：提出一种以太阳能电池数学模型为基础，在MATLAB/Simulink环境下建立的光伏电池仿真模型。该模型与其他常用建模方法相比，该模型结构简化，易于操作，能更好的描述光伏阵列的电气特性。与传统方法相比，精度有所提高，为整个光伏系统进一步研究提供参考价值。 关键词：太阳能电池；数学模型；matlab 1引言 随着经济的发展，人口的增加，化石能源逐步消耗，能源危机问题日益严重。在这样的背景下，太阳能作为一种巨量的可再生能源，引起了人们的重视，各国政府正在逐步推动太阳能光伏发电产业的发展。但是，大多数的光伏发电系统都是基于经验公式进行设计的，为了对整个设计系统进行验证和优化，有必要研究适用于光伏发电系统工程设计应用的仿真模型。由于太阳能电池阵列是光伏发电系统的核心部件，所以在光伏发电系统中，对太阳能电池阵列仿真模型的研究至关重要。太阳能电池技术发展很快，目前比较成熟且广泛应用的是经归类的太阳能电池。在2009年，全球太阳能电池的产量为10231MWP，到2011年预计达到1.5GWP，比2010年增加50%。其中，单晶硅电池占43.86%，多晶硅电池占46.62%，薄膜电池占9.52%。国内外太阳能行业都在围绕提高太阳能电池的光转换效率和降低成本这两大目标开展研究工作。太阳能电池通过串并联组合成光伏阵列使用，但针对单个太阳能电池的模型往往很少，且无法应用于各种仿真和电力工程计算中。目前，多晶硅太阳能电池的实验室效率已超过17%，前景很好[1-2]。本模型以数据参考手册参数为基准，用到了厂商提供的多晶硅太阳能电池标准下的参数[3]。 本文从光伏电池数学模型入手，在MATLAB/Simulink的仿真系统中，建立了一种实用性较强的光伏电池模块仿真模型，该模型忽略了一些次要因素的影响，在不同太阳辐射强度和温度下模拟出太阳电池阵列的输出特性，为光伏系统研究提供了较有用的参考价值。 2 光伏电池特性 硅太阳能电池的特性可用一个等效电路来描述，如图1所示： 图1 太阳能电池等效电路

基于MATLAB的光伏发电研究及其仿真

基于MATLAB的光伏发电研究及其仿真 摘要：近些年来，随着社会生产的发展,对新能源光伏产业的要求越来越大。本文针对如何提高太阳能光伏发电系统的转换效率,利用MATLAB建模仿真部分对最大功率点跟踪（MPPT）的控制器进行了研究。论文分析了常用的蓄电池充电控制方法、光伏电池的特性及其最大功率点跟踪的原理和方法。通过MATLAB软件对不同环境下的光伏电池输出特性进行了建模、仿真。分析了最大功率点跟踪的工作原理,介绍了常用的最大功率点跟踪方法,并在此基础上提出了一种新的扰动观察法。最后,通过比较三种常用的DC/DC变换器的工作原理,提出利用BOOST型DC-DC变换器实现转换,对参数进行分析后建立了BOOST型DC/DC变换器的仿真模型。 关键词:太阳能光伏发电MATLAB仿真最大功率点跟踪Boost型DC-DC变换器

目录 摘要 (Ⅰ) 1课题背景 (2) 1.1能源与环境危机 (2) 1.1.1能源 (2) 1.1.2环境 (2) 1.2太阳能光伏发电技术发展简介 (2) 1.3太阳能光伏发电利用的优势 (3) 1.4光伏发电系统的分类级组成 (4) 1.5国内外研究产业现状及规划 (6) 2光伏发电系统 (7) 2.1光伏发电系统介绍 (7) 2.2 太阳能光伏发电系统的应用 (8) 2.2.1屋顶光伏发电系统 (8) 2.2.2户用光伏发电系统、小型光伏电站 (8) 2.2.3大型并网光伏发电系统 (9) 2.3带有最大功率跟踪功能的光伏发电系统的基本组成 (9) 3光伏阵列特性及其仿真模型的研究 (10) 3.1太阳能电池的等效电路分析 (10) 3.2电池板matlab仿真 (12) 3.3 蓄电池充电方法 (12) 4新型变步长MPPT控制方法研究 (15) 4.1 MPPT 原理研究 (15) 4.1.1MPPT (15) 4.1.2基于Boost拓扑的MPPT原理 (16) 4.2常见的两种MPPT控制技术 (18) 4.2.1扰动观察法 (19) 4.2.2电导增量法 (21) 5光伏充、放电控制器的硬、软件设计 (25) 5.1控制器的整体设计及预期技术指标 (25) 5.2 Boost电路实现光伏阵列MPPT的仿真模型 (26) 5.3软件设计 (26) 参考文献 (34) 致谢 (35)