[发明专利]一种光伏电池仿真模型建立方法及装置

说明书

本发明提供了一种光伏电池仿真模型建立方法及装置，方法包括：获取光伏电池的标准参数；根据光伏电池的标准参数确定光伏电池仿真模型的等效串联电阻和光伏电池内部等效二极管P‑N结方向饱和电流；根据标准参数、等效串联电阻以及等效二极管P‑N结方向饱和电流确定光伏电池仿真模型的输出负载电流；根据等效串联电阻、等效二极管P‑N结方向饱和电流以及输出负载电流搭建光伏电池仿真模型。本发明的技术方案能够提供一种适用于光伏电池的工程简化仿真模型，可以反映太阳能辐射强度、环境温度的瞬态变化对光伏电池运行状态的影响。

技术领域

本发明涉及仿真技术，具体的讲是一种光伏电池仿真模型建立方法及装置。

背景技术

由于太阳辐照的波动性和随机性，光伏电池输出功率的波动很大。随着光伏电池容量的增加，输出功率的波动行越发明显，对电网的影响也更为严重。分布式光伏发电系统与电网系统的相互作用，已成为目前分布式光伏并网方向的关键技术之一。

现有技术中，光伏电池的仿真模型主要有两种。一种是基于半导体特性和物理特性的物理模型，以光伏电池等效电路为基础建模。该方法采用受控电流源并联二极管及电阻模拟光伏电池内部的电流特性，可以真实地反映光伏电池在不同运行特性下的输出特性；另一种是反映光伏电池外特性的仿真模型，依据光伏电池的输出特性，对其输出特性曲线进行拟合，并根据光伏电池短路电流、开路电压等参数得到其输出特性的表达式。

目前用于光伏发电系统仿真分析的光伏电池模型，大都采用直流电源加MPPT控制环节，计算系统的功率潮流针对系统的长期稳态进行评价。但在光伏发电系统动态并网性能的研究中，上述模型不能反映当太阳能辐射强度、环境温度变化时，光伏电池运行状态的瞬态变化以及这种变化对电网的影响。

当采用基于光伏电池物理特性的仿真模型时，涉及的参数较多，计算量大，需要重复进行更新计算，实用性较差。并且光伏电池的外特性的仿真模型由于在经行输出特性曲线拟合时，采用了一些等效和近似，所以相对光伏电池物理特性的仿真模型的精度有所欠缺。

发明内容

为反映太阳能辐射强度、环境温度的瞬态变化对光伏电池运行状态的影响，本发明实施例提供了一种光伏电池仿真模型建立方法，包括：

获取光伏电池的标准参数；

根据所述光伏电池的标准参数确定光伏电池仿真模型的等效串联电阻和光伏电池内部等效二极管P-N结方向饱和电流；

根据所述标准参数、等效串联电阻以及等效二极管P-N结方向饱和电流确定光伏电池仿真模型的输出负载电流；

根据所述等效串联电阻、等效二极管P-N结方向饱和电流以及输出负载电流搭建光伏电池仿真模型。

同时，本发明还提供了一种光伏电池仿真模型建立装置，装置包括：

参数获取模块，用于获取光伏电池的标准参数；

第一仿真参数确定模块，用于根据所述光伏电池的标准参数确定光伏电池仿真模型的等效串联电阻和光伏电池内部等效二极管P-N结方向饱和电流；

第二仿真参数确定模块，用于根据所述标准参数、等效串联电阻以及等效二极管P-N结方向饱和电流确定光伏电池仿真模型的输出负载电流；

模型建立模块，用于根据所述等效串联电阻、等效二极管P-N结方向饱和电流以及输出负载电流搭建光伏电池仿真模型。

本发明的技术方案能够提供一种适用于光伏电池的工程简化仿真模型，可以反映太阳能辐射强度、环境温度的瞬态变化对光伏电池运行状态的影响。仿真过程中仅需给出环境温度、光照强度及组件的端口电压即可模拟光伏组件的输出特性。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明