光伏电池阵列模拟器研究报告(2)

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柯，刘飞，等.光伏电池阵列模拟器研究 [J].通信电源技术，2006，23(5>：5-8. [8] 姜玉春，吴红燕.P I D控制器参数的整定[J].莱钢科 技，2006(2>：54-55. 收稿日期：2007-03-13 2

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江苏电器 (2007 No.6>

光伏电池阵列模拟器的研究 光伏电池阵列模拟器的研究

唐金成1，林明耀1，张蔚2 (1 东南大学 电气工程学院，江苏 南京 210096；2 南通大学 电气工程学院，江苏 南通 226007> 摘 要： 根据光伏电池阵列的输出 I - U 特性，提出了利用四段折线拟合法对该特性曲线进行分段 拟合，并在此基础上设计了基于B u c k电路的太阳能电池模拟器。模拟器采用输出电流反馈P I调节，提高 了系统的动态性能以及稳态精度。通过仿真验证了设计的合理性。 关键词： 太阳能电池模拟器；分段拟合；PI调节；Buck电路 中图分类号：TM619 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2007>06-0010-03 Research on Solar Array Simulator

TANG Jin-cheng, LIN Ming-yao, ZHANG Wei2 <1 College of Electronic Engineering of Southeast University, Nanjing 2006, China。 2 College of Electronic Engineering of Nantong University, Nantong 226007, China） Abstract: Based on the photovoltaic (PV> array’s output I - U characters, it raises that four lines can be used to imitate the characteristic curve in several sections. The solar array simulator based on Buck circuit is designed. Output current feedback PI control is also used to achieve fast dynamic response and high precision of output. The rationality of the design is proved by the results of the simulation. Key words: solar array simulator。 partitioned imitation。 PI regulate。 Buck circuit 0 引言

目前，全球性的能源危机迫使越来越多的国家 1

光伏电池阵列的电气特性

光伏电池阵列在太阳辐射强度 S 为1 000 W/m 2，

开始重视新能源的研究，光伏发电作为其中很重 要的一种也得到了广泛研究。但由于光伏电池造 价高，导致研究成本很高，不利于其初期的研究， 因此，很有必要设计一种成本较低，能够代替实际 光伏电池阵列进行各种光伏实验的太阳能电池模拟 器。 基于光伏电池阵列的输出I - U 特性曲线，设计 了一种以B u c k电路为基础的，基于D S P控制的太阳 能电池模拟器。它可以模拟太阳能电池的输出特 性，因此能够替代实际的光伏电池阵列。提出采用 四段折线法对光伏电池阵列的特性曲线进行分段拟 合，同时结合电流反馈PI控制，提高系统的动态性 能以及稳态精度，并进行了仿真验证。 温度 为25 ℃条件下的I - U 特性曲线如图1中曲线所 示[1]。从图中可以看出光伏电池阵列是一种非线性 直流电源，在低压段近似为恒流源，在高压段特性 曲线非线性加