光伏发电的MATLAB仿真.docx

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eq\o\ac(○,1)实验前根据指导书要求完成预习报告eq\o\ac(○,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PVArray模块里子模块如下图5所示。图5PVArray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8Io子模块图9Vt子模块eq\o\ac(○,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。eq\o\ac(○,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。eq\o\ac(○,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eq\o\ac(○,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）记录实验数据表1当T=290K时S=1305W/m2时的测试数据I(A)01.031.252.653.795.976.287.867.98U(V)27.326.226252421.5161.10P(W)026.98632.566.2590.96128.35100.488.6460表2当T=287K时S=1305W/m2时的测试数据I(A)011.52.63.936.06.688.048.12U(V)27.626.225.825.123.921.620.510P(W)026.238.765.2693.93129.6136.948.040表3当T=287K时S=1278W/m2时的测试数据I(A)01.041.492.253.666.066.737.98.06U(V)26.826.22625.424.321.913.40.50P(W)027.24838.7457.1588.94132.7190.183.950二、实验结果处理与分析1.实验数据的整理和选择使用MATLAB软件其中的simulink工具进行模型的搭建。再对其进行仿真，得到仿真曲线。使用Excel表格输入实验所测得U、I、P，在对其自动生成I-V，P-V曲线。2.绘制不同光照强度下、不同温度下光伏电池的I-V、P-V特性曲线；图11I-V曲线图12P-V曲线当T=290K时S=1305W/m2时的测拟合曲线图13I-V曲线图14P-V曲线当T=287K时S=1305W/m2时的拟合曲线图15I-V曲线图16P-V曲线当T=287K时S=1278W/m2时的拟合曲线3.所得实验数值和预习所得理论值比较，进行实验结果的误差分析所得实验数值和预习所得理论值比较，仿真波形开路电压均比实验所得的开路电压大，仿真波形最大功率也比实验所得最大功率大，所取得最大功率值对应的电压值也是仿真时比实验时的大，造成这个现象的原因有以下几点：（1）由于天气原因，真实测试环境的光照强度有些不稳定，前后变化幅度明显，这也导致了一部分的误差。（2）太阳的角度以及方向一直在改变，这导致光伏电池板接收到的光照一直在改变。实际上，光伏电池板所接受的光照强度是一直在变化的，光照不稳定也是产生误差的原因之一。（3）光伏电池板放置在开阔环境内，可能有灰尘落在板面上，可能造成热斑效应。4.实验波形的描述和分析，对照实验现象分析结果的物理、工程意义，得出有意义结论。由上述所得I-V，P-V曲线可知：其它条件一定时，光伏电池周围环境温度的升高将使光伏电池的开路电压下降，短路电流轻微增加，从而导致光伏电池的输出功率下降。光伏电池的温度特性一般用光伏电池的温度系数表示，温度系数小，说明光伏电池的输出随温度变化的越缓慢。其它条件一定时，光伏电池表面光照强度的增加将使光伏电池的短路电流增加，开路电压也略微增加，从而导致光伏电池输出功率增加。5.仿真实验处理仿真产生的数据与曲线波形将光伏阵列输入光强从1000W/m2经过0.5s后使其变为500W，光伏阵列输出功率如图17所示。图17改变光强光伏阵列输出波形将光伏阵列输入温度从25℃经过0.5s后使其变为15℃光伏阵列输出功率如图18所示。图18改变温度光伏阵列输出波形通过波形我们看出在周围环境发生改变时，设计的L、C参数不是很理想，这些参数的使用范围不是很广泛，需要继续调节参数。通过调节参数后，