光伏发电的MATLAB仿真Word文档格式.docx

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图7Uoc子模块

图8Io子模块

图9Vt子模块

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。

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。

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

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/

时的测试数据

I（A）

1.03

1.25

2.65

3.79

5.97

6.28

7.86

7.98

U（V）

27.3

26.2

26

25

24

21.5

16

1.1

P（W）

26.986

32.5

66.25

90.96

128.35

100.48

8.646

表2当T=287K时S=1305W/

1

1.5

2.6

3.93

6.0

6.68

8.04

8.12

27.6

25.8

25.1

23.9

21.6

20.5

38.7

65.26

93.93

129.6

136.94

表3当T=287K时S=1278W/

1.04

1.49

2.25

3.66

6.06

6.73

7.9

8.06

26.8

25.4

24.3

21.9

13.4

0.5

27.248

38.74

57.15

88.94

132.71

90.18

3.95

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/

时的测拟合曲线

图13I-V曲线图14P-V曲线

当T=287K时S=1305W/

时的拟合曲线

图15I-V曲线图16P-V曲线

当T=287K时S=1278W/

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）太阳的角度以与方向一直在改变，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X围不是很广泛，需要继续调节参数。

通过调节参数后，我们得到了比较理想的输入波形、输出波形。

如图19到图20所示。

图19输入波形

图20输出波形

6.对实验过程中遇到的问题和错误进行分析

（1）实验测量时，万用表量程选择错误，致使实验数据不精确。

（2）仿真时，选择L,C错误，致使波形错误。

（3）光伏电池板参数设置错误，致使波形完全出错。

三、实验心得体会

通过本次课程设计，使我收获颇多，使自己学到了许多东西且认识到了自己的不足。

在本次实验中也遇到了许多问题，如：

在做实物实验中，由于万用表的量程选择错误，致使数据不精确，经自己的分析与检查，解决这个问题后，得到了较为准确的数据。

在做仿真实验中，使得波形波动较大，在自己查阅资料后，加了一个滤波电路，使得波形较为理想。

在本次课程设计中，我掌握了光伏电池的工作原理，boost电路的工作原理，simulink的使用和最大功率追踪MTTP的工作原理和工作方法。

让我对所学习的boost电路有了更加深入的了解，对课堂上所讲的PWM波的调制也有了进一步的了解，将之前课堂中有些不太明了的知识进行了梳理和补充。

通过本次课程设计让我学到了许多人生的道理，学会了如何去提取信息，如何自主学习和解决问题的思路与方法，也让我明白了团队协作的重要性。

我认为本次课程非常成功，建议学校以后可以更多地开展像这种类型的课程设计，让我们的知识更加巩固，锻炼我们的能力。