
技术摘要:
本发明提供了一种光伏电池等效建模方法,其包括以下步骤:获取标准状态下光伏电池的开路电压Uoc、短路电流Isc、最大功率点电压Um、最大功率点电流Im;计算所述光伏电池的输出伏安特性模型。本发明的模型可用于光伏系统的设计,在设计建模过程中使用本发明的模型,不仅 全部
背景技术:
随着环保意识的不断增强,光伏发电系统得到了越来越广泛的应用。光伏发电系 统通常规模较小,用于安装环境和应用场景的多变,光伏系统通常需要灵活的设计,难以采 用通用的模块化设计。 在设计光伏系统中,一个重要的步骤是获得光伏发电单元的准确数学模型。然而, 在不同的地区,温度和光照强度不同,厂商提供的模型通常难以覆盖全部的工作情况。对 此,需要在仿真设计过程中采用参数模型。 现有技术中,光伏发电单元最原始的参数模型以串联电阻模型为主,但是这种模 型仅考虑光伏发电的损耗,并没有考虑电荷的运动,该模型效率低。而二极管模型等效电路 中的参数整定较为繁杂,需要经过多次迭代,最终得到结果,该模型整定复杂,参数之间的 影响不直观。在工程设计时难以通过手工快速计算。
技术实现要素:
针对上述现有技术中的不足,本发明提供一种光伏电池等效建模方法,该建模方 法采用的模型解决了现有技术中模型精度低、计算复杂的问题。 本发明通过以下的技术方案实现: 一种光伏电池等效建模方法,其包括以下步骤: (S1)获取标准状态下光伏电池的开路电压Uoc、短路电流Isc、最大功率点电压Um、最 大功率点电流Im; (S2)计算所述光伏电池的输出伏安特性模型,其表达式为: 其中:I为所述光伏电池的输出电流、U为所述光伏电池的输出电压、Isc-new为短路 电流的环境修正值、Uoc-new为开路电压的修正值、C1和C2为模型系数; 短路电流的环境修正值Isc-new的计算表达式为: 其中:S为环境的光照强度、α为电流温度补偿系数、T为环境温度、K为光照系数、TB 为温度基准值、SB为光照强度基准值; 开路电压的修正值Uoc-new的计算表达式为: 其中:b为光强补偿系数,c为电压温度补偿系数; 4 CN 111611710 A 说 明 书 2/4 页 模型系数C1的计算表达式为: 其中:Im-new为最大功率点电流修正值,Um-new为最大功率点电压修正值; 最大功率点电流修正值Im-n的计算表达式为: 最大功率点电压修正值Um-new的计算表达式为: 模型系数C2的计算表达式为: 本发明的进一步改进在于,电压温度补偿系数c、光强补偿系数b以及电流温度补 偿系数a为经验参数。 本发明的进一步改进在于,温度基准值TB为25℃;光照强度基准值SB为1000W/m2。 本发明的进一步改进在于,所述光伏电池的开路电压Uoc、短路电流Isc、最大功率 点电压Um、最大功率点电流Im在温度基准值TB以及光照强度基准值SB的条件下测量得出。 本发明的有益技术效果为:该模型由理论模型推导得出,为了解决需要迭代的问 题进行了近似,在保证了精度的前提下,得出的模型更加直观且容易计算,计算过程不必借 助计算机(迭代运算因精度问题,几乎不可能手动计算)。本发明的模型可用于光伏系统的 设计,在设计建模过程中,使用本发明的模型,不仅可以准确地模拟光伏单元的输入输出特 性,还可避免复杂的迭代运算,使得该模型可用于光伏系统的快速原型设计。 附图说明 图1为本发明采用的光伏电池等效模型的示意图。