王砥凡 张 桦 刘勇超

1.临沂供电公司 山东 临沂 276000；2.重庆电力公司 重庆 400014；3.山东电力科学研究院 山东 济南 250002

0 引言

使用化石燃料给人类带来的能源危机、环境污染、生态破坏等问题促使人们将更多的注意力转移到清洁、可再生能源上来，太阳能作为一种分布广泛、绿色清洁的能源，成为继化石燃料之后国际上公认的理想替代能源。随着光伏电站数量的增多及规模的扩大，光伏电站运行方式、并网方式及对电网的影响的研究需要在现有基础上进一步深入，而研究必须以正确实用的光伏电池模型为基础。现有的光伏电池理论模型在原理上正确，但是一些参数不好测得，厂商也无法提供；工程模型更加贴近工程实际，可以结合实测曲线计算得出，但是又不够精确，在环境条件变化的情况下有时会产生很大的误差，所以，对光伏电池建模的研究仍然是必要的。

1 光伏电池理论模型及仿真分析

光伏电池的基本结构是能够将光能转换为电能的PN结，因此其模型符合二极管的特性，图1显示了光伏电池理论模型等效电路［3］，根据等效电路可以写出光伏电流输出特性的非线性方程组如式（1）~（3）。

图1 光伏电池精确的等效电路模型

式中各变量含义如下：A为二极管的理想因子；k为玻尔兹曼常数，k＝1.38×10－23J/K；T为开氏温度K；q为电荷电量，q＝1.6×10－19C；λ 为光照强度，单位kW/m2；Iscr为标准测试条件光照强度1kW/m2及环境温度为298K时所测得的光生短路电流；KI为光生电流随温度变化系数，典型值为0.0017。

此模型……