跟着环境污染、动力危机等不断加重，太阳能发电已日趋遭到各国注重。本文运用核算机仿照技能对太阳能光伏发电体系仿真，提出太阳能光伏发电体系数学模型的树立办法。
1.太阳能光伏发电相关概述
1.1 太阳能光伏发电界说阐释
太阳能光伏发电指的是运用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技能。
这种技能的要害元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装维护可构成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就构成光伏发电体系。太阳能是一种绿色无污染的清洁性动力，处理了火力发电的空气污染物排放问题。
1.2 太阳能光伏发电的展开
早在十九世纪四十年代，就呈现了运用太阳能进行发电的方法。光伏电池也在二十世纪五十年代就呈现，并在七十年代太阳能发电技能得到了广泛推行。在日本、美国等各发达国家，太阳能发电技能得到了运用推行，并在各国方针支持下进一步展开。现在我国也十分注重新动力范畴，尤其是太阳能光伏发电的相关工业有些现已抵达了国际先进水平。
1.3 太阳能光伏发电的特色
太阳能是可再生资源，从地舆学视点来说，太阳能资源具有掩盖规模广泛的特色，而且能量巨大，相当于130万吨的煤进行焚烧所发生的才能。而且太阳现在正值活动旺盛时期，太阳能辐射时间据研讨可继续十亿年之久。而且太阳能的运用方法简略，不需求进行采掘，直接搜集辐射即可获取。太阳能在运用出产进程中不会发生剩余污染，是一种绿色环保的新式动力。一起太阳能安全温文，不会导致工业事端发生。依据我国地舆状况研讨，在中西部区域承受阳光辐射量大，可运用太阳能进行光伏发电工业展开。
2.核算机仿照技能与太阳能光伏发电
2.1 核算机仿照技能
核算机仿照是在科学研讨中常选用的一种技能，特别是在科学试验环节，运用核算机仿照十分有用。所谓核算机仿照便是用核算机来仿照实在的事物，用一个模型来仿照实在的体系，对体系的内部结构、外界影响、功用、行为等进行试验，经过试验使体系抵达优秀的功能，然后取得杰出的经济效益和社会效益。
核算机仿照方面的研讨始于六十年代，前期的研讨首要用于国防和军事范畴(如航空航天、兵器研发、核试验等)，以及自动控制等方面。跟着核算机运用的广泛，运用规模也在扩展，现在已广泛自然科学和社会科学的各个范畴。
2.2 核算机仿照技能与太阳能光伏发电
运用核算机仿照技能，对影响太阳能光伏发电的各个要素进行数学建模，可以得到实时的太阳辐射强度和累积辐射量、任一特性曲线所对应的最佳电压、最佳电流和体系可得到的最大输出功率、任一时间体系的发电功率和全天累积发电功率。
由以上数据可以得出太阳能实时辐射强度趋势图和全天辐射强度曲线、任一辐射强度对应的I-U、P-U特性曲线、光伏电池的发电功率趋势图和全天发电功率曲线、全天最佳电压和最佳电流曲线;发电功率趋势图和全天发电功率改变曲线。建模后可以对太阳能光伏发电体系进行评价和体系优化。
3.太阳能光伏发电体系的建模
3.1 太阳能光伏发电体系数学模型树立
太阳能辐射的被运用程度遭到多种外界要素的搅扰，包含大气层性质、大气层通明程度、太阳入射视点巨细、土壤反射率以及太阳能辐射维度高低一级，从各种外界要素对数学函数联系的影响方面进行考虑，在进行相关数学模型建造时应归纳多种要素进行函数表达式的树立，以确保核算机仿照太阳能光伏发电体系的数学模型树立相对科学合理，能进行接下来的核算进程。
辐射到地球表面的太阳能分为两部分，一部分为直接被大地所接纳的直接辐射强度，另一部分则是发生了涣散的散射起伏强度。将影响辐射的外界搅扰要素和太阳能辐射品种结合考虑，可进行核算机仿照太阳能光伏发电的数学模型树立。首要用LabVIEW软件对数学模型进行剖析。
这儿给出参阅数学式：
Ipd=Ipb+Ihd(1+cosβ)/2+(Ihb+Ihd)p (1+cosβ)
其间，Ihd表明的是太阳能在水平面上发生散射的强度量，Ipb则为太阳能直接辐射在倾斜坡面上的能量，β为太阳光与辐射平面的夹角。
经过数学模型的树立，太阳能光伏发电的研讨便有了函数表达，对研讨进程起到了简练化、直观化的处理，并使核算机仿照太阳能光伏发电有了程序根底。树立正确精准的数学模型，是开端核算机仿照试验的前提条件，能有用地协助研讨人员对研讨内容更直观、翔实地进行剖析。
3.2 光伏电池板的数学模型
光伏电池的等值电路模型一般有3种。第1种是不考虑光伏电池内部任何电阻的简略模型，该模型在光伏电池理论研讨以及杂乱光伏发电体系中运用较多;第2种模型是只考虑光伏电池并联电阻影响的模型，该模型精度稍高，但在实践运用中并不常见;第3种模型是较为准确的一种模型，其既考虑并联电阻，又考虑串联电阻的影响。
3.3 其他相关要素数学模型树立
太阳能电池板是在研讨进程中所需求的重要元件，因而应结合研讨用太阳能电板特性，树立太阳能电板的功率数学模型，使研讨进程愈加科学。
一起应树立蓄电池的数学模型，以及直流-沟通逆变器的函数表达式。树立好相关数学模型，并将之与之前所树立光伏电池数学模型、太阳能辐射数学模型进行联立，得到较为统筹的数学模型，并将之录入核算机中，树立起相对应的核算机仿照太阳能光伏发电函数库，由相关技能人员进行整合编写，然后展开核算机仿照太阳能光伏发电研讨。
3.4 仿照太阳能光伏发电体系
多个太阳能光伏电池板进行联合拼装，构成太阳能电池板调集，便可加大对太阳能的辐射接纳面积，然后获取更多太阳辐射能。接遭到的太阳能会经过能量转化为电能，发生直流电并流经接线盒然后抵达控制器，另一部分则流入直流-沟通逆变器，并在其效果下转化为沟通电。发生的沟通电经过必定的升压降压处理，便提供给用电端进行运用。发生过剩额部分电流则会在蓄电池内进行能量存储，以便下次运用。
3.5 核算机仿照太阳能光伏发电的定论
经过对太阳能光伏发电体系的数学建模，凭借LabVIEW软件渠道，可以动态地仿照实在太阳能光伏发电体系的发电进程，直观地了解了太阳能电池的输出特性随太阳辐射强度改变的应变联系。跟着辐射强度的添加，I-U及P -U特性曲线上移，电流受光照强度影响很大，而电压受其影响较小。树立了太阳能光伏发电体系的最大功率盯梢模型，然后可确认任一太阳辐射强度下体系运转最佳电压Um和最佳电流Im，以抵达最大输出功率的意图。
4.结语
跟着国家对新动力展开的日趋注重，太阳能光伏发电现已成为仅次于风力发电的新动力发电力气，而且太阳能发电适合推行、运用。运用核算机软件对太阳能光伏发电体系进行仿真建模剖析，对太阳能光伏发电体系的规划、优化具有重要的含义。它使咱们可以对体系有充沛的知道，作出合理的判别，挑选最佳的计划，以最少的价值获取最大的经济效益。
