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摘要：

本文以離網(wǎng)光伏系統(tǒng)為研究對象，對離網(wǎng)光伏系統(tǒng)中的光伏組件、控制器、逆變器、蓄電池組分別部分進行了Matlab建模與仿真。在建模過程中使用了實際工程的數(shù)據(jù)及參數(shù)。仿真結(jié)果和實際工程所測量的數(shù)據(jù)誤差較小，達到了實驗?zāi)康摹?br />
引言：

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，逆變器、控制器等電氣設(shè)備的技術(shù)日臻成熟。太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛。同時，隨著多晶硅產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，太陽能電池組件的價格從30-40元每峰瓦在短短幾年之內(nèi)降到4-5元每峰瓦。使得太陽能發(fā)電系統(tǒng)的成本大幅度降低，從而讓太陽能發(fā)電系統(tǒng)能夠大范圍的推廣使用成為可能。

近幾年，國家在解決無電地區(qū)用電工程中，大量使用了太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，讓西北邊遠的人民用上了清潔的太陽能。太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)的優(yōu)點在于：可靠性好，在高海拔和環(huán)境惡劣地區(qū)使用。耐用性好，晶硅組件的壽命在20-25年左右。維護成本低，可無人值守。節(jié)能環(huán)保，太陽能取之不盡用之不竭，不產(chǎn)生任何溫室氣體排放。

1.離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)概述

1.1 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)又稱為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)，主要由PV組件，MPPT充電控制器、離網(wǎng)逆變器以及負(fù)載組成。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)多應(yīng)用于遠離大電網(wǎng)的區(qū)域，例如戈壁、沙灘、海島等地區(qū)。

1.1.1 PV組件特性

太陽能電池不同于常規(guī)電池，它是一種可認(rèn)為是恒流源的電池，其輸出功率受光照、溫度等諸多因素的影響。

如圖1所示是太陽能電池的U-P曲線，由圖中曲線可見，當(dāng)處于不同光照強度時，太陽能的最大功率點是不一致的，而決定PV組件最大功率的除了光照強度外，環(huán)境溫度也對其有著重要影響，但是考慮到每天的溫差不會太大，而光照強度卻變化比較劇烈，因此在研究太陽能電池的特性時一般只針對不同的光照強度進行研究。


1.1.2 MPPT原理

MPPT (Maximum Power Point Tracking)是指光伏發(fā)電系統(tǒng)在任何溫度和日照條件下都能跟蹤太陽能電池的最大功率。

最大功率點跟蹤控制(MPPT)策略實時檢測光伏陣列的輸出功率，采用一定的控制算法預(yù)測當(dāng)前工況下陣列可能的最大功率輸出，通過改變當(dāng)前的阻抗情況來滿足最大功率輸出的要求，這樣即使光伏電池的結(jié)溫升高使得陣列的輸出功率減少，系統(tǒng)仍然可以運行在當(dāng)前工況下的最佳狀態(tài)。