基于光伏模塊直流物理模型，在 matlab 仿真環(huán)境下，開發(fā)了光伏陣列通用仿真模型。利用該模型，可以模擬任意太陽輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度、光伏模塊參數(shù)、光伏陣列串并聯(lián)方式組合下的光伏陣列 I-V 特性。此外，該模型還融合了光伏陣列的最大功率跟蹤（MPPT）功能，可以用于光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)光復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)仿真。

　　太陽能是當(dāng)今發(fā)展速度居第二位的能源。太陽能光伏發(fā)電過去 15 年平均年增長為 15%，到二十世紀(jì) 90 年代末期以來，更是以 30%以上的速度增長。目前，太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢是由小型獨(dú)立戶用系統(tǒng)向大型并網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展。由于太陽能的波動性和隨機(jī)性，光伏電站輸出的電能波動很大。隨著這種分布式光伏并網(wǎng)電站的容量越來越大，其輸出功率的波動對電網(wǎng)的影響不容忽視。研究分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)系統(tǒng)的相互作用，已成為國際上大規(guī)模光伏并網(wǎng)電站應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)則是研究這一內(nèi)容的有效的技術(shù)手段。

　　過去，光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真，大多是按照準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)理論來對系統(tǒng)各部件建模，對系統(tǒng)功率流進(jìn)行計(jì)算，從而對系統(tǒng)的長期穩(wěn)態(tài)性能進(jìn)行評價(jià)。但在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)性能的研究中，上述模型不能反映當(dāng)太陽能輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度變化時(shí)，光伏電站運(yùn)行狀態(tài)的瞬態(tài)變化以及這種變化對電網(wǎng)的影響。這就需要建立光伏電站的動態(tài)仿真模型。

　　光伏陣列是分布式光伏并網(wǎng)電站系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其 I-V 特性是太陽輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度和光伏模塊參數(shù)的非線性函數(shù)。要實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)仿真，首先一步是解決如何對光伏陣列 I-V 特性進(jìn)行仿真模擬。該模型一旦建立，可用于模擬所研究系統(tǒng)的輸入電源。簡化的做法是把光伏陣列直接等效為直流電壓源。但該模型不能實(shí)時(shí)跟蹤太陽輻射強(qiáng)度、環(huán)境溫度變化和光伏陣列參數(shù)的變化，因而這樣的系統(tǒng)仿真不能反映上述參數(shù)變化對整個(gè)系統(tǒng)性能的影響。目前，有關(guān)這方面的工作，國內(nèi)還未見公開發(fā)表的文獻(xiàn)。國外雖有涉及這方面的公開文獻(xiàn)，但所建模型主要針對特定的光伏模塊，因而缺乏通用性。

　　Matlab/simulink 仿真工具可用于復(fù)雜系統(tǒng)（連續(xù)的、或離散的或混合型的）的仿真，由于其強(qiáng)大的功能和方便、快捷的模塊化建模環(huán)境，而日益受到人們的重視。本文針對 Matlab 仿真環(huán)境，基于光伏模塊直流物理模型，開發(fā)了光伏陣列通用仿真模型。該模型考慮了環(huán)境溫度、太陽輻射強(qiáng)度、光伏陣列串并連數(shù)、光伏模塊參數(shù)（如標(biāo)準(zhǔn)條件下太陽電池的短路電流、開路電壓、最大功率點(diǎn)電壓、最大功率點(diǎn)電流、電壓溫度系數(shù)、電流溫度系數(shù)等）對 I-V 特性的影響，并考慮了系統(tǒng)是否帶有最大功率跟蹤（MPPT）功能。本文給出了該模型在單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真中的具體應(yīng)用實(shí)例。結(jié)果表明，由于通用性強(qiáng)，該模型還可以方便地推廣應(yīng)用于其它光伏系統(tǒng)（如，光伏水泵系統(tǒng)）或風(fēng)光復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)仿真。

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