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摘要：

本文以離網(wǎng)光伏系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)離網(wǎng)光伏系統(tǒng)中的光伏組件、控制器、逆變器、蓄電池組分別部分進(jìn)行了Matlab建模與仿真。在建模過(guò)程中使用了實(shí)際工程的數(shù)據(jù)及參數(shù)。仿真結(jié)果和實(shí)際工程所測(cè)量的數(shù)據(jù)誤差較小，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />
引言：

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，逆變器、控制器等電氣設(shè)備的技術(shù)日臻成熟。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。同時(shí)，隨著多晶硅產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，太陽(yáng)能電池組件的價(jià)格從30-40元每峰瓦在短短幾年之內(nèi)降到4-5元每峰瓦。使得太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的成本大幅度降低，從而讓太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)能夠大范圍的推廣使用成為可能。

近幾年，國(guó)家在解決無(wú)電地區(qū)用電工程中，大量使用了太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，讓西北邊遠(yuǎn)的人民用上了清潔的太陽(yáng)能。太陽(yáng)能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：可靠性好，在高海拔和環(huán)境惡劣地區(qū)使用。耐用性好，晶硅組件的壽命在20-25年左右。維護(hù)成本低，可無(wú)人值守。節(jié)能環(huán)保，太陽(yáng)能取之不盡用之不竭，不產(chǎn)生任何溫室氣體排放。

1.離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概述

1.1 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)又稱為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要由PV組件，MPPT充電控制器、離網(wǎng)逆變器以及負(fù)載組成。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)多應(yīng)用于遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的區(qū)域，例如戈壁、沙灘、海島等地區(qū)。

1.1.1 PV組件特性

太陽(yáng)能電池不同于常規(guī)電池，它是一種可認(rèn)為是恒流源的電池，其輸出功率受光照、溫度等諸多因素的影響。

如圖1所示是太陽(yáng)能電池的U-P曲線，由圖中曲線可見(jiàn)，當(dāng)處于不同光照強(qiáng)度時(shí)，太陽(yáng)能的最大功率點(diǎn)是不一致的，而決定PV組件最大功率的除了光照強(qiáng)度外，環(huán)境溫度也對(duì)其有著重要影響，但是考慮到每天的溫差不會(huì)太大，而光照強(qiáng)度卻變化比較劇烈，因此在研究太陽(yáng)能電池的特性時(shí)一般只針對(duì)不同的光照強(qiáng)度進(jìn)行研究。


1.1.2 MPPT原理

MPPT (Maximum Power Point Tracking)是指光伏發(fā)電系統(tǒng)在任何溫度和日照條件下都能跟蹤太陽(yáng)能電池的最大功率。

最大功率點(diǎn)跟蹤控制(MPPT)策略實(shí)時(shí)檢測(cè)光伏陣列的輸出功率，采用一定的控制算法預(yù)測(cè)當(dāng)前工況下陣列可能的最大功率輸出，通過(guò)改變當(dāng)前的阻抗情況來(lái)滿足最大功率輸出的要求，這樣即使光伏電池的結(jié)溫升高使得陣列的輸出功率減少，系統(tǒng)仍然可以運(yùn)行在當(dāng)前工況下的最佳狀態(tài)。