2。1。2 光伏电池的等效电路

 光伏电池等效电路

电流的形成，主要是因为光对太阳能电池的照耀，当这种光的能量越来越大，那么电流 也会随之加大，如果光的能量非常平稳，那么电池也就能被视为恒流电源。太阳能电池能够

被视为一种物体，即 PN 结型二极管，当光对其产生照耀，那么偏压就会形成，因此当 PN 结的情况非常的合理，它所具备的作用就相当于电流源和单个合理二极管所形成的并联电路。 而对于现实生活运用的太阳能电池里，因为电池的两端会同电极产生连接，还有其自身所带 有的合理电阻率，当流经负载的电流通过这些地方时，就会引起损耗，而对于等效电路，则 能够把获得的合理成果运用某个数值进行代表，即串联电阻 Rs；此外，因为电池的能量会在 边沿产生泄露，主要集中在微裂痕、划痕等，就会使得金属桥漏电产生，从而使得一些经过 该负载区域的电流发生连接中断，该种状况能够用某个数值进行呈现，即并联电阻 Rsh。此 时的等效电路可用图 2-1 表示，太阳能电池输出的电流 I 和开路电压 Uoc 可表示为文献综述

式中 Iph 为光生电流；Is 为二极管的反向饱和电流；U 为太阳能电池输出电压；q 为单位电荷 量；k 为波尔兹曼常数；T 为绝对温度；n 为二极管指数。

2。1。3 光伏发电出力模型

光伏电池输出的功率是非线性的，和日照强度、天气、环境温度等因素密切相关，任何 一个条件改变均会影响其输出功率，因此想要得到最高的导出能量，就必然要对最大功率跟 踪点层面进行充分分析。

由有关资料可以了解到，在确定的期限里，光照强度概率密度函数服从 Beta 分布，即式中 G(t)为实际光照强度；Gmax 为最大光照强度；α 和 β 为形状参数；Γ 为 Gamma 函数；可 以通过在某段时间内的光强平均值 μ 和方差 σ 得到形状参数 α 和 β 即

光伏电池的输出功率如式（2。5）所示

式中 PPV（t）是光伏电池在光照强度为 G（t）条件下的输出功率；GSTC 为标准测试条件（即 1000W/m2、25℃）下的光照强度；TSTC 为标准测试条件下的光伏电池温度；PSTC 为标准测试 条件下的最大输出功率；k 为温度系数，通常情况下取 k=-0。45；T（t）是 t 时刻的光伏电池的 表面温度。

由式（2。5）可知光伏阵列的输出功率主要由日照强度和电池表面温度所决定，由于这两 个条件都是由自然环境决定的、不可控的，所以随着周围环境的改变其输出功率也会不断变 化，这会影响并网时的功率控制。

2。2 风力发电

因为空气是无时无刻不在流动的，因此会产生能量，即为风能，它能够让人们进行利用， 且可以一直不断的利用下去。风能资源丰富，可以认为是无穷无尽的，其在地球上广泛分布， 是一种清洁能源。

2。2。1 风力发电机的发电原理

风力发电的作用，是能够将风能转变为电能，中间需要进行两次能量置换：一是风能和 机械能的转换；二是机械能和电能的转换。因此风力发电整体系统主要有两大组成结构，分 为风力机和发电机。而它们在工作阶段皆无需消耗燃料，更不会对环境造成污染，尽管现阶 段该系统的成本较为高昂，但是随着制造和管理技术的不断提高其发电成本也会不断的降低， 具有很大的发展潜力，就现阶段而言，在所有的新能源发单技术里，最有潜力且能够进行拓 展延伸的就是风力发电的模式。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*

因为气流的原因，吹动风力发电机组风轮叶片，能够让力矩驱动风轮进行运转，经由轮 毂可以让传动系统导入扭矩。而来自该种系统的能量，能够被发电机置换成电能，它运用的 规则就是电磁感应原理。发电机包括两大类，分别为异步发电机、同步发电机。而前者的工 作速度是由电网的频率决定的，其改变范围仅限于同步转速区域。如果风速加快，那么齿轮 箱高速轴的工作速度就会与异步发电机的工作速度保持一致，当电网接收了电能，而该种电 能来自机组并入电网，那么当风速提升时，发电机的导出能量也会提升，当这种发电机的风 速已经到了规定范围，且在规定的功率背景下运转，如果风速提升已经高于规定风速，那么 必然会造成失控，而这种状况就作用在定桨距风电机组的风轮叶片上，而如果风轮的转动速 度是固定的额，那么导出的能量是较低的，就不会对发电机产生压力进而造成损坏。变桨距 风电机组风轮叶片的转动，能够充分的按照风速的转动情况对气流进行调节，如果风速高于 规定速度，那么导出的能量就必然将平稳的维持在规定能量上。一般的异步发电机，其构造比较简陋，能够直接接入到电网中，且不需要对设备进行调 整，但是也存在一些缺点，风轮的转动速度在平稳后，产生能量并不高，再加上风速的影响， 使得压力比较大。而最新的交变速双馈异步发电机则大大的将这种情况进行了改善，能够被 大型的风电机组所运用。