内容发布更新时间 : 2024/5/16 3:40:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

新

能

源

课

程

设

计

指

导

书

技 术 1.实验目的与要求

（1）检索资料，了解光伏发电技术的发展状况以及光伏发电原理；

（2）掌握光伏电池模型的建立方法，分析、设计仿真模型，并利用 MATLAB 进行仿真实

现； （3）掌握光伏电池的测试方法，选择适合的测量器件与量程，验证光伏阵列模拟方法的正

确性； （4）分析离网型光伏发电系统的组成，选择合适的电力变换器拓扑结构并进行原理分析、

参数计算； （5）查阅相关文献资料，确定系统 MPPT 控制策略，建立 MPPT 模块仿真模型，并仿真

分析； （6）掌握系统联调的方法，调整控制参数。

2.仪器设备

太阳能电池板 1 块，万用表 2 个，太阳能功率表 TENMARS TM-207，滑动变阻器（100 欧姆，200 瓦）1 个，计算机 1 台，系统仿真软件。

3.实验原理

通过集中授课和查阅相关资料了解离网型光伏发电系统的组成和工作原理。具体包括： （1）光伏电池的发电原理和数学模型；

（2）DC—DC—AC变换器的拓扑结构、工作原理和参数计算； （3）研究离网型光伏发电系统最大功率跟踪控制的方法；

（4）通过将光伏阵列外接一个可变电阻，调节可变电阻，记录不同情况下的电压和电流值，

从而得到I/V 特性，将I 和V 相乘后，可得到P，进一步可获得P/V特性，通过光伏阵列倾角的调节，从而使照射到光伏阵列上的光强产生变化。

4. 实验内容与要求 4.1 实验内容

（1） 建立光伏阵列数学模型，依托实际光伏电池板参数对光伏电池输出特性进行相关模

拟， 研究光强和温度对光伏电池输出特性的影响，并设计实际光伏电池的检测电路进行实验验证； （2） 设计离网型光伏发电系统，包括确定DC-DC-AC变换器拓扑结构、计算电力变换

电路参数、确定MPPT控制策略； （3） 在MATLAB环境下建立含光伏阵列模块、电力变换电路模块、MPPT控制模块及

输出负载的离网型光伏系统模型，系统调试，在光强和温度突变时系统能够快速、准确、稳定地实现最大功率跟踪控制。

4.2 实验要求

（1）画出系统框图及原理图，实验接线图，软件流程图。 （2）不同实验步骤时接线不同则要按实验步骤分别给出接线图。 （3）给出接线图中所测量参数的测量点，指明所测参数的变化范围。 （4）指明测量每个参数所对应仪表及选用依据。

（5）指明在测量数据之前对实验线路、实验装置所必须的调试整定工作。

（6）设计出测量数据记录的表格，画出拟测实验波形的坐标系，对于可以算出理论数据值

的必须先进行理论值的计算并填入表中。（7）表格和波形的单位和坐标在实验进行过程中学生根据所测得的数据和波形进行填写，并作为老师实验操作步骤的给分依据之一。 （8） 离网型光伏系统建模仿真实验必须从原理出发设计仿真图，每一个功能块必须细化到仿真的基本元件、部件，功能块中如果有编制的程序，程序必须给出流程图并设计编制好。 （9） 按分块调试和系统联调顺序，依次调试分析仿真各模块功能，微调各参数值，仿真并分析最大功率跟踪控制效果。

5. 思考题

（1）太阳能电池防止热斑现象的办法？

（2）光伏发电系统中 MPPT 扰动观察法有啥不足？

6． 实验报告

按实验大纲要求完成实验报告。