10、光伏系统参考模型解析

光伏系统参考模型解析

在光伏系统的研究中，找到能使光伏面板在最大功率点（MPP）运行的参考模型至关重要。下面我们将详细探讨相关的理论和模型构建。

1. 基本变量定义

首先，我们有一些基本的变量定义。设 (u(t) = d(t))，(w(t) = I_{pv}(t))，其中 (x(t)\in\mathbb{R}^n) 是状态向量，(y(t)\in\mathbb{R}^p) 是可测量输出向量。

2. 最大功率点条件

当系统达到最大功率点时，满足以下等式：
(\frac{dP_{pv}}{dI_{pv}} = V_{pv}+\frac{dV_{pv}}{dI_{pv}}I_{pv}=0) （式 6）
这个等式是基于功率 (P_{pv}=V_{pv}I_{pv}) 对电流 (I_{pv}) 求导得到的，它描述了在最大功率点处功率随电流变化率为零的特性。

3. 求解最优电流和电压

将相关式子（式 3）代入式 6 中，我们得到：
(I_{opt}-(I_{ph}-I_{opt}+I_0)\log(\frac{I_{ph}-I_{opt}+I_0}{I_0}) = 0) （式 7）
这里的 (I_{opt}) 和 (V_{opt}) 分别是电流 (I_{pv}) 和电压 (V_{pv}) 的最优值。

根据相关研究，式 7 的解为：
(\begin{cases}
I_{opt}=0.909I_{ph}\
V_{opt}=nV_t\log(\frac{I_{ph}-I_{opt}+I_0}{I_0})
\end{cases}) （式