1. 研究目的与意义（文献综述）

太阳能、风能等绿色能源发电在电力生产环节不对环境产生污染，具有良好的环境效益。随着化石能源使用引起环境问题愈加严重，化石能源本身的可供开采储量逐年减少，增加可再生清洁能源的发电容量已成为全球各国的一致共识，可再生清洁能源未来必将在电网中扮演越来越重要的角色。我国风光资源集中的西北地区己建立了多个大型风光发电场，生产的电能通过特高压线路远距离输送到中东部城市，产生的环境效益日益凸显。在我国风光资源分散的其它地区，分布式光伏电站广泛参与配电网供电的计划也己开始实施。分布式光伏电站出力具有波动性、间歇性，大规模接入配电网会改变系统的潮流分布，对节点电压质量、潮流方向可能会产生负面影响。电压越限将影响电网一次装置的安全，潮流倒送将影响继电保护的正常工作。由于光伏发电具有不稳定性，因此需要对光伏发电的各种影响因素进行研究，来找到能够让发电的输出功率最大的各种参数。

能源是人类赖以生存的物质基础和社会发展的动力，而传统的化石能源由于其不可再生的特性，全球的储备量正在逐年减少，并且化石能源的燃烧还产生了大量的污染，给人类的生存和发展带来了严峻的挑战和考验。而太阳能光伏发电作为一种清洁环保的绿色能源，是现阶段急需的能源补充。且与传统能源相比，光伏发电系统布置灵活，可利用屋顶及各种空旷地带就地发电，能源获取便捷，易于维护，尤其对于建筑物密集的城市地区，光伏发电可作为城市日常用电的补充，降低传统发电系统的电网负荷。基于这些便利，目前，世界各国对光伏发电项目都非常重视，都在增加对光伏 产业的研究投入，光伏电站的市场也在不断扩大。

2. 研究的基本内容与方案

根据光伏电站的测试原理及测试系统特性，研究设计光伏电站输出特性的测试方法。此系统主要利用软件对光伏电站的对光能向电能转化的过程及影响因素多个光伏发电系统串并联对总体输出功率的影响以及自然环境和逆变转换器的效率等综合因素进行建模以达到最佳输出状态。软件部分选用matlab/simulink，绘制电站的伏安特性和功率特性曲线，计算出最佳的工作电压，电流及对应的输出功率。通过对整个多个光伏发电组件的线路接法的改变，找出最佳输出功率的接法。通过对光照强度以及温度和电池组件的表面灰尘等相关变量进行建模找出规律。由于分布式光伏电站还需接入电网，在并网的逆变转换器上还需考虑其转换效率并对其建模。总之，在尽可能多考虑到光伏电站输出功率的影响因素的条件下，对其建模，加入到系统中，综合得出结果。

建立一个基于simulink的光伏电站输出功率的测试系统，对光伏电站实际工作时的性能影响参数进行测试，以此来分析各影响参数的特性，得出相关的方程或者函数。再输入到软件中进行模拟仿真。在此过程中通过simulink对各个参数建模。主要参数有：开路电压、短路电流、最大功率点、外接线路内阻、光电转换效率、转换器的效率、光照强度、温度、原件表面灰尘、多个电池或者电站串并联等，基于这些数据，绘制整个的伏安特性曲线，并对电池的最大功率点进行分析。在系统设备方面系统的基本设备有太阳能电池组件、光伏方阵支架、并网逆变器、支流汇流箱、直流配电柜、交流配电柜等，另外还有系统监控装置和环境检测装置。其中最重要的是太阳能电池组件和并网逆变器，这两个直接影响整个分布式光伏系统的性能。小型的光伏电站容量小一般就进低压并网，大中型光伏电站由于容量较大对电网的潮流影响大，采用集中控制，高压单点并网。小型的采用分散发电分散控制，大型的采用分散发电，光伏电池串并联后接入逆变转换器。在电池接入电路后，如果电池发生故障还应设计相关的保护措施，如并入一个二极管等等。除此之外，还应避免出现不正常的孤岛现象，避免损坏用电设备甚至威胁到维修人员热生命安全。

本设计中基于simulink的光伏电站输出功率测试系统，对多种因素进行建模，然后输入不同的变量得到相应的曲线，分析结果得出结论

3. 研究计划与安排

第1周~第3周：阅读matlab相关书籍，查阅光伏电站特性及分布式光伏电站相关资料，了解涉及的等效电路模型及数学方法，初步完成开题报告及外文文献翻译；

第4周~第5周：开题报告及文献翻译定稿，学习并基本掌握matlab/simulink程序设计功能 ；

第6周~第12周：设计开发基于matlab/simulink的光伏电池伏安特性测试方案，通过ni数据采集卡调试并完善基于matlab/simulink的测试分析系统；

4. 参考文献（12篇以上）

见附件