两类光伏发电工程模型的适用性研究
光伏发电系统建模与性能分析
光伏发电系统建模与性能分析随着全球对清洁能源的需求日益增长，光伏发电系统作为一种可再生能源的代表，受到了广泛关注和应用。
光伏发电系统的建模和性能分析是重要的研究方向，对于设计、优化和监控系统运行具有重要意义。
本文将介绍光伏发电系统的建模方法，并探讨性能分析的关键内容。
一、光伏发电系统建模方法光伏发电系统建模是指将实际系统抽象成数学模型，以便于对其进行分析和优化。
光伏发电系统主要包括太阳能电池组件、逆变器、电网等部分。
常用的建模方法有电路模型、物理模型和统计模型。
1. 电路模型电路模型是一种常用的建模方法，它以等效电路的形式描述光伏电池的特性。
最简单的电路模型是理想二极管模型，假设光伏电池没有内部电阻和电感，直接将光伏电池抽象为一个二极管。
此外，还可以使用等效电路模型，如单二极管模型、双二极管模型和三二极管模型，以更准确地描述光伏电池的性能。
2. 物理模型物理模型是基于光伏电池的工作原理和物理特性建立的模型。
它考虑了光伏电池的光吸收、电荷传输和能量转换过程，可以更准确地描述光伏电池的工作性能。
常见的物理模型有单二构件模型、指数模型、理论机制模型等。
3. 统计模型统计模型是通过对大量实验数据进行统计建模而得到的模型。
光伏发电系统的性能受到诸多因素的影响，如气象条件、环境温度和光照强度等。
统计模型可以从实测数据中提取有用的统计规律，预测和分析系统的性能。
常用的统计模型包括神经网络模型、支持向量回归模型等。
二、光伏发电系统性能分析光伏发电系统的性能分析是对系统的发电能力、电能质量和系统可靠性等进行评估和分析。
常见的性能分析内容包括发电能力分析、电能质量分析和系统可靠性分析。
1. 发电能力分析发电能力分析是指对光伏发电系统的发电能力进行评估和分析。
它包括发电量、发电效率和发电功率密度等指标的分析。
发电量是系统在一定时间范围内所发电能量的总和，可以反映系统的发电能力。
发电效率是指系统将太阳能转换为电能的能力，常用的评价指标为转换效率和光电转换效率。
湖南光伏可行性研究报告
湖南光伏可行性研究报告报告标题：湖南光伏可行性研究报告摘要：本报告旨在对湖南省光伏发电的可行性进行研究，通过对湖南省的光照资源、电力需求、政策支持等方面进行调研和分析，提出湖南光伏发电的可行性和发展前景，并给出相应的建议。
1. 研究背景湖南省位于中国中部，拥有丰富的光照资源，光伏发电具备良好的发展条件。
然而，光伏发电在湖南省的可行性仍需进一步研究。
2. 光照资源对湖南省的光照资源进行分析，包括年均日照时数、日照能量等指标。
通过与其他地区的比较，评估湖南省的光照资源优势和潜力。
3. 电力需求对湖南省的电力需求进行分析，包括年度负荷曲线、区域分布等。
通过分析电力需求和供给之间的关系，评估光伏发电在满足电力需求方面的可行性。
4. 政策支持分析湖南省的光伏发电政策和扶持措施，包括国家政策和地方政策。
评估这些政策对光伏发电产业的促进作用，为发展光伏产业提供指导。
5. 技术可行性对光伏发电技术在湖南省的可行性进行分析，包括光伏电池技术、并网技术等。
评估这些技术在湖南省的适用性和发展前景。
6. 经济可行性通过评估光伏发电的成本和收益，进行经济可行性分析。
考虑投资回收期、投资效益等指标，评估光伏发电在湖南省的经济可行性。
7. 环境可行性评估光伏发电对环境的影响，包括减少二氧化碳排放、改善空气质量等方面。
提出光伏发电在湖南省的环境可行性和可持续性。
8. 发展前景和建议总结光伏发电在湖南省的可行性和发展前景，并给出相应的建议，包括政策支持、技术创新、市场发展等方面的建议。
结论：湖南省具备光伏发电的优势和潜力，光伏发电在湖南省可行且具有良好的发展前景。
然而，仍需进一步完善政策支持、技术创新和市场发展，以加速光伏发电产业的发展。
关键词：湖南省、光伏发电、可行性、光照资源、电力需求、政策支持、技术可行性、经济可行性、环境可行性、发展前景、建议。
光伏发电系统模型综述
光伏发电系统模型综述一、本文概述随着全球能源结构的转变，清洁、可再生的能源已经成为全球能源发展的重要方向。
其中，光伏发电作为一种重要的可再生能源发电方式，其应用前景广阔。
光伏发电系统模型是研究和优化光伏发电系统的重要工具，它能够帮助我们深入理解光伏发电系统的运行原理，预测其性能表现，优化系统设计，提高系统的发电效率和经济效益。
本文旨在对光伏发电系统模型进行综述，概括介绍各类光伏发电系统模型的特点、应用场景和优缺点，以期为光伏发电系统的研究、设计和优化提供有益的参考。
我们将首先回顾光伏发电系统的发展历程，然后重点介绍目前主流的光伏发电系统模型，包括物理模型、数学模型和仿真模型等，最后展望光伏发电系统模型的发展趋势和未来研究方向。
二、光伏发电系统基本原理光伏发电系统是一种利用光生伏特效应将太阳能转换为电能的绿色能源系统。
其基本原理主要涉及光伏效应、光伏电池的工作原理以及光伏发电系统的组成和工作流程。
光伏效应是指当太阳光或其他光源照射在半导体材料上时，光子会与材料中的电子发生相互作用，使得电子从束缚态跃迁到自由态，从而产生光生电流和光生电压的现象。
这是光伏发电的核心物理过程。
光伏电池，也称为太阳能电池，是光伏发电系统的核心部件。
它通常由硅、硒、铜等半导体材料制成，具有P-N结结构。
当太阳光照射在光伏电池上时，光子与电池中的半导体材料发生光伏效应，产生光生电子和空穴对。
由于P-N结的存在，光生电子和空穴会被分离，分别向电池的负极和正极移动，从而形成光生电流。
光伏发电系统通常由光伏电池板、逆变器、电池储能系统、支架和监控系统等组成。
光伏电池板负责将太阳能转换为直流电能；逆变器则将直流电能转换为交流电能，以便与电网或负载相连；电池储能系统用于存储多余的电能，以便在无光照时段或低光照条件下供电；支架用于支撑和固定光伏电池板，以确保其能够接收到最大的太阳辐射；监控系统则负责实时监测和管理光伏发电系统的运行状态和性能。
光伏发电项目经济评价模型研究
光伏发电项目经济评价模型研究摘要：太阳能在使用的过程中，具备着环保清洁、来源可靠稳定的特征，因此是未来能源供给的重要途径。
在我国当下的光伏发电事业发展过程中，太阳能的运用呈现出良好的发展趋势。
在本文的分析中，主要阐述光伏发电项目经济评价模型，以此为相关领域的研究人员提供一定的经济性参考。
关键字：光伏发电；经济评价；可行性引言：在我国现阶段的发展进程中，可持续发展战略规划在各领域都有所渗透，国家格外重视新能源发电产业发展。
伴随着光伏技术的出现以及运用，促使相关企业在经营成本上出现了明显的降低趋势，因此电力企业就需要在未来运行中，针对光伏发电从经济性评价模型角度出发进行研究，以此了解到未来发展的优势以及内在规律。
1研究背景伴随着我国现阶段经济的高速发展，人们群众的日常生活发生了较为直观的改善。
特别是在日常生活的过程中，用户的用电数量发生了明显的提升。
在这样的背景下，在夏季来临之后，会出现用电量明显提升的现象。
为了保障电力企业供电的稳定性，就需要针对电力设施的建设和改进进行分析。
在当下，各个地区的发展工作中，都在积极尝试一些新能源的发电补贴，确保能够供给偏远地区充足的电力，满足其用电需求。
在这样的技术发展背景下，使得我国电力行业发展面临着全新的机遇与挑战。
2光伏发电经济研究现状光伏产业是一个发展速度较快的新能源产业，在我国的相关法律法规的扶持下，呈现出较为迅速的发展状态[1]。
在西部地区有着较为丰富的土地资源，同时未被利用的土地也比较多，并有着较为丰富的日照条件。
在这个区域开展光伏电站项目的建设，有天然的优势。
但是，在这个区域开展建设时，需要重点考量到地区的工业基础比较薄弱的问题，因此电量的消纳程度十分有限。
光伏电站建设之后，会在冬季受到日照时间较短的问题影响导致发电量减小，因此，春季以及秋季成为主要的发电阶段。
针对光伏发电的成本进行合理的控制，逐渐成为了人们关注的重点。
采取针对性的经济性研究方式对光伏发电进行，可以明确影响到光伏发电的成本因素[2]。
利用光伏和风能混合发电的全面研究
利用光伏和风能混合发电的全面研究能源是一个国家重要的战略性资源，对经济发展和社会稳定起着极为关键的作用。
当前，环保节能成为全球的重要话题，而且清洁能源已成为未来发展趋势，尤其是利用光伏和风能混合发电的全面研究，则成为发展清洁能源的重点和瓶颈。
一、光伏发电的特点和优势光伏发电是将太阳能转化为电能的一种方式，具有以下特点和优势：1、可再生能源：不像化石燃料的消耗，太阳光可以持续不断地提供能量。
2、安全性：光伏发电无任何排放，几乎不受自然灾害的破坏。
3、适用性：光伏发电可以使用在任何场合，尤其适用于室外应用。
4、长寿命：太阳能电池的使用寿命可以达到25年以上，所以光伏发电的持续发展非常有前途。
二、风能发电的特点和优势风能发电是一种将风能转化为电能的方式，具有以下特点和优势：1、可再生性：风能不会耗尽，而且可以24小时不间断地产生电力。
2、清洁环保：风能发电不污染环境、无二氧化碳和其他污染物的排放。
3、可扩展性：有着很高的可扩展性和灵活性，可以快速地建好风电站。
4、成本低廉：与化石能源相比较，风能的成本比较低，而且不需要花费太多的维护费用。
三、光伏和风能混合发电的研究现状目前，光伏和风能混合发电的技术刚刚起步，但有着很高的发展前景。
在发展的过程中，研究混合发电应用的最佳条件、最佳技术路线及其经济利益等问题将是需要重点关注的问题。
四、光伏和风能混合发电系统的优势光伏和风能混合发电系统不仅可以利用两种能源的优势，而且可以互相弥补两种能源在电量产出上的不足，从而最大程度地提高能源的利用效率，减少能源的浪费。
五、光伏和风能混合发电系统的发展前景当前，全球的发展趋势是推动清洁能源市场的持续扩张，而混合发电系统无疑具有较为明显的市场潜力。
未来，随着技术的不断提升和成本的不断降低，混合发电系统必然会在能源市场上赢得更广泛的应用和利用，对人类的环保大业产生积极的贡献。
综上，光伏和风能混合发电的全面研究，不仅符合全球环保节能的大趋势，而且可以更好的利用丰富的自然资源，从而满足国家经济和社会发展的需求。
光伏发电系统模型综述
光伏发电系统模型综述一、本文概述1、光伏发电系统的背景与意义随着全球对可再生能源的需求日益增长，光伏发电系统作为一种清洁、可再生的能源解决方案，已经引起了广泛的关注。
光伏发电，也称为太阳能发电，是一种利用太阳能光子的能量直接转换为电能的技术。
这种技术的出现和发展，不仅有助于减少化石燃料的依赖，降低碳排放，而且对于应对全球气候变化，实现可持续发展具有重要的战略意义。
在过去的几十年里，光伏技术得到了迅速的发展，光伏发电系统的效率和可靠性不断提高，成本也在逐年下降。
这使得光伏发电系统在全球范围内的应用越来越广泛，无论是在城市的屋顶、郊区的农田，还是在偏远的荒漠地区，都可以看到光伏发电系统的身影。
对于中国这样一个能源需求巨大，同时又面临着严重的环境污染和能源安全问题的国家来说，光伏发电系统的推广和应用更具有特殊的意义。
中国政府已经将光伏发电列为重点发展的可再生能源之一，出台了一系列政策和措施，鼓励和支持光伏发电系统的研发、生产和应用。
然而，尽管光伏发电系统具有诸多优点，但其在实际应用中仍然面临一些挑战和问题，如光伏电池的效率、系统的稳定性、经济性等。
因此，对光伏发电系统进行深入的研究和综述，总结其发展历程、现状和未来趋势，对于推动光伏发电技术的进步，促进其在全球范围内的广泛应用，具有重要的理论和实际意义。
光伏发电系统作为一种清洁、可再生的能源解决方案，对于应对全球能源危机，实现可持续发展具有重要的战略意义。
随着技术的不断进步和成本的降低，光伏发电系统将在未来的能源领域中发挥越来越重要的作用。
2、光伏发电系统模型的重要性随着全球能源结构的转型和可持续发展目标的提出，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，日益受到重视。
在这一背景下，光伏发电系统模型的重要性愈发凸显。
光伏发电系统模型是理论研究和实际应用的桥梁。
通过构建数学模型，研究人员可以模拟光伏发电系统的运行过程，分析不同条件下系统的性能表现，为实际系统的设计、优化和运维提供理论支持。
新能源光伏发电系统的建模与仿真
新能源光伏发电系统的建模与仿真近年来，随着能源消耗的不断增加和环境污染的严重性日益加剧，新能源的开发和利用变得越来越重要。
而光伏发电作为新型能源的代表之一，具有环保、经济、可持续等多种优势，已成为全球范围内发展最快的新能源之一。
光伏发电系统的建模和仿真是光伏发电研究中的重要一环，下面将结合实际案例探讨光伏发电系统的建模与仿真。
一、光伏发电系统的构成光伏发电系统主要由光伏组件、逆变器、电池及控制器等部分组成。
其中，光伏组件是光伏发电的核心部件，逆变器是将直流电转换成交流电的重要设备，而电池和控制器的作用则是优化光伏发电的效果。
二、建模与仿真的意义光伏发电系统的建模和仿真是指通过一系列计算模型和工具，对光伏发电系统的关键性能指标进行评估和优化，并从理论上验证和改进光伏发电系统的设计与控制方法。
这一过程对于光伏发电系统的研究和发展具有重要的意义。
具体来说：1.优化光伏组件的选择和设计。
通过建立光伏组件的计算模型，评估光伏电池片的效率、温度、光谱响应等因素，分析不同光伏组件的性能，最终选取最佳的设计方案进行光伏组件的选择和制造。
2.优化逆变器的设计和控制。
逆变器是将直流电转换成交流电的关键设备。
通过建立逆变器的计算模型，评估逆变器的效率、损耗等因素，分析不同逆变器的性能，优化逆变器的设计和控制，提高光伏发电的效率和经济性。
3.分析光伏发电系统稳定性。
建立光伏发电系统的全局模型，评估系统的稳定性和可靠性，识别并解决可能出现的问题，确保光伏发电系统能够长期稳定、可靠地运行。
三、光伏发电系统建模与仿真的方法目前，光伏发电系统建模和仿真的方法主要有以下几种：1.电路模型法。
该方法利用电路模型对光伏组件进行电气特性建模，通过计算模型评估光伏组件的性能和效果。
该方法以简单、高精度为特点，常用于对小型光伏发电系统进行建模和仿真。
2. 均衡方程法。
该方法基于物理均衡方程，建立光伏组件的热学特性模型，用于评估光伏组件的温度和效率等性能指标。
光伏发电预测与分析
光伏发电预测与分析随着可再生能源的快速发展，光伏发电作为最受关注的清洁能源之一，正逐渐成为解决能源需求的重要手段。
光伏发电的可靠性和稳定性对于电网运营具有重要意义，因此，准确预测和分析光伏发电量成为促进光伏发电技术的关键。
本文将介绍光伏发电预测和分析的意义、方法以及应用前景。
光伏发电预测对电网运营商和光伏发电厂商具有重要意义。
准确预测光伏发电量可以帮助电网运营商合理调配能源资源，提高电网平衡和稳定性。
同时，准确预测光伏发电量可以帮助光伏发电厂商制定合理的发电计划，以充分利用光伏资源，提高发电效率并降低生产成本。
光伏发电预测和分析方法的研究，对于推动光伏发电技术的发展和应用具有积极的意义。
光伏发电预测的方法主要分为基于物理模型和基于统计模型两类。
基于物理模型的预测方法通过建立光伏发电系统的数学模型，考虑光照、温度等气象条件，预测发电量。
它的优点是能够准确考虑各种影响因素，但是需要精确的气象数据和系统参数，并且计算复杂度较高。
基于统计模型的预测方法则是通过对历史数据进行分析和建模，利用统计学方法预测未来的发电量。
这种方法不需要复杂的气象数据和系统参数，计算简单，但是对于光伏发电系统的特性了解较少，预测精度有一定的局限性。
近年来，机器学习方法在光伏发电预测和分析中得到了广泛的应用。
机器学习方法通过对大量的历史数据进行训练，提取光伏发电和气象条件之间的关系，并利用这种关系预测未来的发电量。
常用的机器学习方法包括支持向量机、人工神经网络和随机森林等。
这些方法在预测精度和计算效率上都有较高的表现，并且能够适应不同的环境和系统变化。
光伏发电预测和分析的应用前景广阔。
对于电网运营商来说，准确预测光伏发电量有助于优化能源调度和平衡，提高电网稳定性。
对于光伏发电厂商来说，借助预测和分析技术可以更合理地制定发电计划，提高发电效率，降低生产成本。
此外，光伏发电预测和分析技术还可以为能源需求管理和能源市场交易等方面提供参考依据。
基于多元线性回归模型的并网光伏发电系统发电量预测研究
基于多元线性回归模型的并网光伏发电系统发电量预测研究基于多元线性回归模型的并网光伏发电系统发电量预测研究一、引言随着能源消耗的不断增加以及传统能源的不可持续性，太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，越来越受到人们的关注。
光伏发电系统的发电量预测对于系统的规划、投资和运营管理具有重要意义。
而多元线性回归模型作为一种经典的数据分析方法，被广泛应用于光伏发电领域的功率预测研究。
二、光伏发电系统的发电量预测方法综述1. 基于物理模型的预测方法：通过建立光伏系统的辐照度-发电量和温度-发电量的数学模型，预测发电量。
这种方法可以较为准确地预测发电量，但对系统参数的准确性要求较高，且计算量较大。
2. 基于统计方法的预测方法：通过分析历史数据，建立统计模型来预测发电量。
常用的方法有时间序列分析、回归分析等。
多元线性回归模型就是其中的一种有效方法。
三、多元线性回归模型介绍多元线性回归模型是一种通过建立多个自变量和因变量之间的线性关系来预测因变量的方法。
在光伏发电系统中，可以考虑的自变量包括辐照度、温度、风速等。
而因变量即为系统的发电量。
通过对历史数据进行回归分析，建立多元线性回归模型，可以预测未来的发电量。
四、多元线性回归模型的建立步骤1. 数据收集：收集光伏系统的发电量、辐照度、温度、风速等历史数据。
2. 数据预处理：对收集到的数据进行处理，去除异常值和缺失值，并进行数据归一化操作。
3. 自变量选择：通过相关性分析和逐步回归等方法，选择最具有影响力的自变量。
4. 建立回归模型：使用最小二乘法等方法，建立多元线性回归模型。
5. 模型评估：对建立的模型进行评估，包括误差分析、R方值等指标进行评价。
五、实验设计与结果分析本研究选择某光伏发电场的历史数据，利用多元线性回归模型进行预测。
实验结果表明，该模型能够较为准确地预测发电量，预测误差在可接受范围内。
六、模型的优缺点与改进方法多元线性回归模型的优点是模型简单、计算高效，适合于处理大量数据。
光伏系统可行性研究报告
光伏系统可行性研究报告1. 研究背景光伏系统是利用太阳能光照转换成电能的一种新型能源系统。
随着全球能源危机的日益加剧，人们对可再生能源的需求也逐渐增加。
光伏系统作为一种清洁、可再生的能源系统，受到了广泛的关注和推崇。
然而，光伏系统建设的成本高昂，运营维护的风险较大，因此需要进行可行性研究，以便评估其在特定地区的适用性和经济性。
2. 研究目的本研究旨在通过对光伏系统的可行性进行深入分析，评估其在特定地区的经济和环境效益，为投资者和政府决策者提供参考依据，推动光伏系统在其可行性范围内的建设和应用。
3. 研究方法本研究采取实地考察和数据分析相结合的方法，对光伏系统的可行性进行研究。
首先，通过对目标地区的气候、地形、日照情况等环境因素进行调研和分析，以评估光伏系统在该地区的适用性和发电潜力。
其次，对光伏系统建设和运营成本进行详细的调研和分析，包括光伏电池板的选购、安装调试、维护保养等方面。
最后，通过对光伏发电系统的发电量、发电效率以及电力收购价等因素的分析，评估光伏系统的经济效益。
4. 研究内容4.1 目标地区的环境分析4.2 光伏系统的建设成本分析4.3 光伏系统的运营维护成本分析4.4 光伏系统的经济效益分析4.5 光伏系统在目标地区的可行性评估5. 研究结果5.1 目标地区的环境分析本研究目标地区为阳光充足，气候温和。
通过数月的气象数据和地形测量，发现该地区光伏系统的发电潜力较大，具备光伏系统建设的良好条件。
5.2 光伏系统的建设成本分析通过对光伏电池板、支架、逆变器等设备的选购和安装调试费用的调研分析，得出光伏系统建设成本较高，并且需要长期回收成本。
5.3 光伏系统的运营维护成本分析光伏系统的运营维护成本主要包括设备维护、人工维护和清洗，平均每年需要花费一定的费用来维持系统的正常运行。
5.4 光伏系统的经济效益分析通过对光伏系统的发电效率、电力收购价、运营年限等因素的考虑，得出光伏系统具备一定的经济效益，但需要长期投资才能获得回报。
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摘要：光伏发电模型的研究对于预测和分析光伏发电受外界的影响具有重要意义．本文研究并分析了两类光伏发电工程
模型的适用性，一类是基于并联电阻无穷大下的简化模型（称简化模型），另外一类是基于幂律函数下的指数模型（称指数模
无法适应电池的实际变化；此外，两类模型都是基于标准测试情况下的参考值来预估电池发电特征；因此，模型对于偏离标准
情况下的分析就会有误差．最后，注意到指数模型整体优于简化模型，更加适应任意情况下的电池发电特性；原因在于两方面，
一方面是指数模型考虑了光照强度对电流与电压的影响，而简化模型仅仅考虑了光照强度对电流的影响；另外一方面指数模
压；Ｒｓ 为串联电阻；ｎ 为二极管理想因子；ｋ 为玻尔 兹曼常数；Ｔ 为测试时电池温度；Ｒｓｈ为并联电阻．
因式（１）是超越方程，所以分析光伏电池发电
性能的时候只有化简．目前，化简式（１）后得到发电
模型大致有两类，第一类是基于并联电阻无穷大下
的简化模型，另外一类是基于幂律函数下的指数模
型．下面对两类模型进行说明．
随着石油、天然气、煤等不可再生能源日益减 少 ，光 伏 发 电 成 为 人 们 关 注 的 重 点 ［１３］． 但 是 由 于 光 伏发电受电池温度与光照强度等的影响，有间歇性 和 波 动 性 等 缺 点 ［４，５］． 因 此 ，为 了 有 效 控 制 大 规 模 光 伏接入对已有电网的影响，光伏发电建模工作成为 当前研究的重要方向之一［６］；因为优秀的模型将能 准确的分析光伏发电特征并重现发电性能，及时预 测 发 电 变 化 并 提 醒 人 们 避 免 光 伏 发 电 缺 点 ［７］． 目 前 典型的光伏发电模型是基于电池单指数二极管电流 输出方程上，利用电池宏观特性的电流电压与外界 环 境 的 关 系 ，将 有 效 辐 照 度 转 化 为 电 量 输 出 ［８１３］． 这 些 模 型 的 共 性 是 分 析 光 伏 发 电 特 征 的 速 度 快 ，但 由于各个模型对电池温度与光照强度的变化适应 度 不 一 样 ，导 致 它 们 各 有 特 点 ；例 如 有 的 模 型 未 知 参 数 较 多 且 参 数 求 解 较 困 难 等 ． 此 外 ，增 加 “现 代 内 容 、结 合 应 用 ”的 开 展 光 伏 发 电 的 物 理 仿 真 实 验 ，可 以 有 效 用 克 服 现 有 光 伏 实 验 设 备 、实 验 人 员 和 实 验 条 件 等 的 限 制 ，使 实 验 在 教 学 内 容 和 空 间 上得到了延伸，营造了多样化的教学环境［１４］；丰富
； 收稿日期： 修回日期：
２０１８ － ０７ － １４
２０１８ － １０ － １９
基金项目：航空科学基金项目（２０１７ ）；江 ＺＣ５６００３ 西省青年科学基金（２０１４３ＡＣＢ２１０１１）资助
作者简介：肖文波（１９７５—），男，江西南昌人，南昌航空大学测光学院教授，博士，主要从事光电检测研究及大学物理教育．
型）；结果首先表明，两类模型总体都可以比较精确的描述电池输出特性，但两类模型的理论与实验误差随偏压上升而上升；
原因在于，高偏置下电池的特征已改变，无法用理想恒流源、理想二极管来描述电池属性．其次，发现当光照强度或电池温度改
变的时候，两类模型的理论与实验之间误差都上升；原因在于两方面，第一在于外界环境变化，电池的非线性效应明显，模型
４２
大 学 物 理
第 ３８ 卷
图 １ 光伏电池等效电路
( ( （ ）) ) （） Ｉ ＝ Ｉｐｈ－Ｉ０
ｅｘｐ
ｑ
Ｖ ＋ ＩＲ ｓ ｎｋＴ
－１ －Ｖ＋ＩＲｓ Ｒ ｓｈ
１
图 １ 和式（１）中，Ｉ 为负载上电流；Ｉｐｈ为光生电流；Ｉｄ 为二级管上电流；Ｉｓｈ为并联电阻上电流；Ｉ０ 为二极管 反向饱和电流；ｑ 为电子电荷常数；Ｖ 为负载上电
现 有 实 践 教 学 平 台 ，为 培 养 优 秀 的 光 伏 发 电 创 新 型人才提供一条途径［１５］． 总之，两类光伏发电工 程模型的适用性研究不仅可以进一步帮助学生掌 握光伏电池的 Ｉ－Ｖ 特性，更能有提升学生对光伏 发电模型的理类光伏发电模型，一类是基于并联电阻无穷大下 的简化模型（以下称简化模型）．另外一类是基于幂 律函数下的指数模型（以下称指数模型）． 研究结果 提出了两类模型的特点，得出了它们的适用性范围； 并与实验数据对比分析了误差产生的原因．
型考虑了短路电流、开路电压、最大功率点电流和电压 ４ 个温度系数，而简化模型仅仅考虑了两个温度补偿系数．
关键词：光伏发电；模型；适应性；对比研究
（ ） 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： ＴＭ ９１４
Ａ
１０００ ０７１２ ２０１９ ０３ ００４１ ０５
【 】 ＤＯＩ １０．１６８５４ ／ ｊ．ｃｎｋｉ．１０００ ０７１２．１８０４７７
２第０１３９８年卷３第月３ 期
大 学 物 理
ＣＯＬＬＥＧＥ ＰＨＹＳＩＣＳ
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．３ Ｍａｒ． ２０１９
櫍殻
櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍櫍殻
櫍殻
櫍物櫍理櫍·櫍自櫍然櫍櫍·櫍技櫍术櫍·櫍社櫍会 櫍殻
两类光伏发电工程模型的适用性研究
肖 文 波 １，２ ，余 晓 鹏 １，２ ，何 兴 道 １，２
１ 光伏发电的电流输出方程及其模型
光伏发电是利用 Ｐ－Ｎ 结的光伏效应将光能转 化为电能的过程，发电核心部件电池的基本结构是 由恒流源、二极管、并联电阻和串联电阻组成．在恒 定光照下等效电路如图 １ 所示． 根据基尔霍夫方程 和二极管特性方程，可得电池单指数二极管电流输 出方程 ： ［ ］ １６１９
简化模型 １．１
［９，１０］
假设并联电阻为无穷大，考虑光照强度与电池
温度对电流的影响，可有如下关系：
· Ｉ ＝ Ｉｓｃ－ＳＴＣ
{ [ ( ) ] } Ｓ
Ｓ
Ｖ＋
１－Ｃ１