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1.3.2MATLAB工程建模

由式（1-3）-（1-12）進(jìn)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(jìn)行參數(shù)設(shè)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(shè)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(dòng)觀測(cè)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(xué)模型推導(dǎo)出來的MATLAB電池組件模型完全可以用于工程仿真。

1.4 復(fù)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(jī)容量都不大。同時(shí)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(huì)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(jī)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(gè)旁路二極管。如果組件被遮擋，二極管導(dǎo)通。被遮擋的組件會(huì)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(shè)計(jì)，每一臺(tái)500Kw集中式逆變器會(huì)并聯(lián)112串電池組串，每個(gè)組串會(huì)由18-20塊電池組件串聯(lián)。由于組件之間的個(gè)體差異造成組串之間的電壓和電流的差異,又因?yàn)椴⒙?lián)的組串?dāng)?shù)量過多，這就造成了不同大小電壓的耦合，降低了整個(gè)光伏陣列的效率。

對(duì)于大型地面站如果沒有嚴(yán)重的遮擋，僅僅因?yàn)殡妷翰黄ヅ涞脑斐傻墓β蕮p失很少。但是對(duì)于分布式電站來說，如果環(huán)境復(fù)雜，就不適合使用集中式逆變器。應(yīng)該使用帶多路MPPT的組串式逆變器。

組串式逆變器有2-3個(gè)MPPT，這樣可以把由于遮擋或者組件個(gè)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(diǎn)，本小節(jié)只研究一個(gè)組串被遮擋的情況。