仿真模型的太阳能光伏电池阵列特性的分析（一）

开发并利用丰富、广阔的太阳能，对于环境不产生和少产生污染，既是近期急需的补充能源，又是未来能源结构的基础。在了解并掌握光伏发电系统性能的基础上，利用Matlab／Simulink仿真软件进行光伏发电系统建模仿真有利于对整个系统进行性能优化设计，降低系统成本，缩短研发周期，提高系统的可靠性和总体效率。
光伏阵列是太阳能光伏发电系统的基础部件，其I-U、P-U特性受太阳光照强度、工作环境温度，以及光电池PN结参数影响呈现为非线性关系。要实现光伏发电系统的动态仿真，须解决如何对光伏阵列所固有特性进行仿真模拟。建立模型时，模型的精确性、解算的快速性、参数输入的易操作性是评价所建模型优劣的重要指标，对于后续研究有着很好的价值与意义。文介绍了利用PSIM仿真软件实现了基于物理机制的光伏电池仿真模型，其优点在于准确反映光伏电池的物理特性，缺点是模型参数与光伏阵列产品的常规参数对应关系不明确，参数求解困难。文给出了带有MPPT(最大功率点跟踪)功能的光伏阵列Matlab通用仿真模型，但是该仿真模型所采用建模方法复杂，需利用Newton迭代法求解，存在仿真时间较长的问题。