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1.3.2MATLAB工程建模

由式（1-3）-（1-12）進行MATLAB工程建模后，電池組件的內(nèi)部關(guān)聯(lián)如圖1-8

將內(nèi)部關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)封裝后進行參數(shù)設定，圖1-9所示。組件的開路電壓、短路電流，最佳工作電壓、電流，電壓、電流溫度系數(shù)，溫度，太陽能輻照度等參數(shù)都可以自由設定。


圖1-10是MATLAB模型通過仿真后，得到的STC條件下的U-I曲線；圖1-11是輻照度800W/ M2、溫度45攝氏度條件下MATLAB模型生成的P-U曲線；圖1-12是輻照度800W/ M2、溫度45攝氏度條件下Pvsyst軟件生成的P-U曲線。圖1-13是在MPPT下的P-T仿真圖。（擾動觀測法）


由圖可見MATLAB和Pvsyst軟件仿真的數(shù)據(jù)有1-2%的差距，說明通過數(shù)學模型推導出來的MATLAB電池組件模型完全可以用于工程仿真。

1.4 復雜環(huán)境下的分布式電站MATLAB仿真

大多數(shù)分布式電站受到屋頂面積的限制,裝機容量都不大。同時受到配電室面積的制約也沒有辦法使用體積龐大的集中式逆變器。通常會使用戶外式的多路MPPT組串式逆變器。目前組串逆變器的功率在10KW-50KW之間，可以根據(jù)電站裝機容量的大小靈活配置。


圖1-14所示為光伏陣列的等效電路，每一塊電池組件都并聯(lián)了一個旁路二極管。如果組件被遮擋，二極管導通。被遮擋的組件會被旁路，從而不影響其他電池組件的工作。如果使用集中式逆變器,直流電流經(jīng)過匯流箱、直流配電柜匯集到逆變器的直流側(cè)。按照常規(guī)設計，每一臺500Kw集中式逆變器會并聯(lián)112串電池組串，每個組串會由18-20塊電池組件串聯(lián)。由于組件之間的個體差異造成組串之間的電壓和電流的差異,又因為并聯(lián)的組串數(shù)量過多，這就造成了不同大小電壓的耦合，降低了整個光伏陣列的效率。

對于大型地面站如果沒有嚴重的遮擋，僅僅因為電壓不匹配的造成的功率損失很少。但是對于分布式電站來說，如果環(huán)境復雜，就不適合使用集中式逆變器。應該使用帶多路MPPT的組串式逆變器。

組串式逆變器有2-3個MPPT，這樣可以把由于遮擋或者組件個差異造成的電壓差異解耦(圖1-16)。這樣就做到了被遮擋組件和正常工作組件的互不影響，功率得到充分的利用。由于組串逆變器的這一特點，本小節(jié)只研究一個組串被遮擋的情況。