基于Simulink光伏电池建模及其输出特性仿真研究

赵乐　张彦晓

摘 要： 研究光伏电池物理模型，利用Matlab/Simulink平台，搭建其动态仿真模型。该模型可以模拟变化的光伏参数、光照强度、环境温度，能够模拟外界环境下的I?U、P?U特性曲线，快速输出动态响应下光伏发电功率。仿真结果得到了光伏电池的输出特性呈非线性，且可用于对光伏系统的动态仿真研究，证明该仿真模型的合理性与实用性，同时为优化光伏发电能效、搭建光伏系统组提供良好的理论依据和仿真基础。

关键词： 光伏电池； Matlab仿真； 输出特性； 建模

中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）10?0156?02

Abstract： Physical model of PV cell array was researched. Matlab/Simulink platform was used to build its dynamic simulation model. The model can be used to simulate the change of the photovoltaic parameters， light intensity， ambient temperature， characteristic curves of I?U and P?U in external environment， and photovoltaic power generation rate in fast output dynamic response. The simulation results indicate that the output characteristics of photovoltaic cells are nonlinear， and the model can be applied to the dynamic simulation research of the PV system. The rationality and practicability of the simulation model were proved by the results. With the model， a theoretical foundation and a simulation base were provided for the optimization of photovoltaic power generation efficiency and set?up of photovoltaic systems group.

Keywords： photovoltaic cell；Matlab Simulation；output features；modeling

太阳能光伏发电的技术和产业不仅是当今世界能源的一个重要补充，同时更具备成为未来主要能源来源的巨大潜力。太阳能光伏电池的输出特性是光伏发电系统研究中的重要的问题[1?2]。由于太阳能电池将光能转换成电能的效率受光照强度和环境温度的影响，因此，运用Matlab/Simulink搭建通用的太阳能电池模型，研究外界环境变化对光伏电池输出特性的影响，是很有必要的。

1 光伏电池数学模型

4 结 语

为更好的设计光伏发电系统，对光伏电池输出特性进行了深入的分析，使光伏控制系统能够更好的配合实验，从而获得最佳的发电效果提高效率。本文首先从原理分析了光伏电池，通过其根本原理同时结合光伏电池数学模型，在Matlab/Simulink仿真环境下建立了具有一定通用性的光伏电池Simulink动态模型。并且从仿真结果中可以看出，在任意环境下，该模型能够很好的模拟系统输出特性。……