基于MATLAB的太阳能逆变器仿真研究毕业设计论文

毕业设计（论文）报告
题目基于MATLAB的太阳能逆变器仿真研究
机电工程学院（系）电气工程及其自动化专业
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日期：年月日日期：年月日
摘要
摘要
为了解决能源匮乏的问题，世界上许多国家已经开始大力开发使用新能源，如风能，太阳能，核能等，这类能源普遍具有可再生能力，其中太阳能的应用备受科学家们的关注。

它的能量来自取之不竭，用之不尽的太阳光，分布范围广泛，绿色清洁，凭借这些优势，光伏发电已经成为了能源应用方面一个前沿的热点课题。

在这里，我们将逐步分析光伏并网发电系统把太阳能转变成电能这个过程的各个环节，利用最大功率点跟踪技术实现光伏电池的最大功率输出，并用MATLAB软件对光伏发电系统的每个部分进行建模。

关键词：光伏发电系统；最大功率跟踪；并网逆变；MATLAB
Abstract
In order to deal with the situation of energy shortage, manycountries have begun to develop the application of new energy, such as wind energy, solar energy, geothermal energy and other renewable energy, which generally has theability, the application of solar energy has attracted the attention of scientists. The energy from the inexhaustible,inexhaustible solar light, wide distribution, green and clean,with these advantages, photovoltaic power generation has become a hot topic in front of energy applications. Here, we will step by step analysis of photovoltaic power generation system, the solar energy into electric energy each stage of the process, the maximum power point tracking the maximum power output of the photovoltaic cell technology,characteristics of photovoltaic array simulation model was established, and each module.
Key words: Photovoltaic System; MPPT;Grid-Connected inventor; MATLAB
目录
目录
第1章绪论 (1)
1.1 课题的研究背景和意义 (1)
1.2 光伏发电的概念及用途 (2)
1.3 国内太阳能发电的发展状况和趋势 (3)
第 2 章光伏并网发电系统 (4)
2.1 光伏并网发电概念及其优缺点 (4)
2.2 光伏并网发电系统及其组件介绍 (4)
2.2.1 太阳能电池的工作原理 (4)
2.2.2 发电原理 (6)
2.2.3 系统主要组件介绍 (7)
第3章并网发电系统总框架图 (8)
第4章光伏电池和MPPT技术研究 (9)
4.1 光伏电池特性 (9)
4.2 光伏电池的结构 (10)
4.3 光伏阵列的仿真研究 (10)
4.3.1 光伏阵列数学模型的建立 (10)
4.3.2光伏阵列MATLAB仿真模型 (11)
4.4 光伏电池的MPPT技术研究 (14)
4.4.1 干扰观察法 (14)
4.4.2 一种改进的干扰观察法及其仿真研究 (15)
第5章 Boost模块的设计及仿真 (18)
第6章逆变器的设计及仿真 (23)
6.1 逆变电路仿真模型 (23)
第7章 PV电池仿真研 (27)
7.1 PV电池仿真模 (27)
7.2 PV电池仿真结果及分析 (28)
第8章讨论 (30)
致谢 (31)
参考文献 (32)
第1章绪论
1.1课题的研究背景和意义：
自社会产生以来，人类就开始广泛地利用大自然的能源，因此能源也日渐成为了我们离不开的需求之一。

人类可利用的能源种类繁多，如深埋地底的煤炭，储量丰富的石油，干净清洁的风能，廉价易得的天然气，以及无处不在的太阳能等。

能源为人类社会的发展提供了强大的动力，如果把整个世界比作一辆车，那么能源就是发动机的燃料，没有能源的供应，世界就失去了前进的动力。

因此，如何更好地能源，并解决能源在利用过程中出现的问题，是世界级的课题，引起了越来越广泛的关注。

能源按照利用规模和技术成熟度，可以划分为常规能源和新能源。

我们常见的常规能源主要包括煤炭、石油、天然气等，这些能源的共同特点是利用规模极大，且技术比较成熟，如煤制成蜂窝煤，用于家庭厨房；碾磨成煤粉，燃烧后对发电厂锅炉进行加热。

开发利用时间较短，技术还有待完善的能源，我们称之为新能源。

常见的新能源主要有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能以及核能等。

它有以下几个特点：（1）储量丰富，普遍具有可再生性。

（2）应用时不会产生有害物质，因此有利于环保。

（3）不能持续稳定供应，有很大波动性，如风能受季节影响较大，太阳能跟天气状况密切相关，阴雨天气或黑夜太阳能不强。

（4）太阳光的照射范围广，适合分散利用。

（5）由于当前技术不成熟，开发成本仍然比较高。

根据《2012-2016年中国新能源的发展模式与投资战略》里的资料显示，从2002年以来，中国的能源结构没有发生很大的改变。

煤炭的消费仍然占很大比重，超过了能源利用总量的一半。

这对新能源行业而言是个喜讯。

从我国的股市行情看出，绿色能源类的股票价格近期持续保持增长态势。

在这种良好的机遇下，众多能源专家一致认为新能源行业要抓住这次机会，积极发展太阳能、风能发电等。

据专家估算，一年中辐射到地表的太阳能约有18.8亿千瓦，可开发利用的太阳能大概为6000～9000亿度，这是因为太阳能覆盖范围很广，且每个地区的光照强度也不一样，导致只能利用其总能量中的小部分。

日常生活中，我们常见的太阳能设备主要有太阳能电池，太阳能热水器等。

图1-1
当前，由于能源的大量消耗，人类社会已经开始出现了能源危机。

图1-1显示了中国与世界常规能源剩余使用年限。

由图1-1可见，目前剩余的石油使用年限只有短短的3到5年。

如果不降低天然气的开采量，这种资源将在2045年消耗殆尽。

我们还可以看到，中国的资源剩余使用年限比世界平均水平要低，我国面临的形势更加严峻。

因此，积极发展太阳能等新型能源，不但可以使得地球上的清洁能源充分利用，而且是维持人类社会发展的必经之路。

1.2光伏发电的概念及用途：
半导体在光照情况下，可以产生一定的电动势，如果有回路，则可产生电流。

光伏电池就是利用这一原理来对负荷进行供电。

我国发射的人造卫星，就携带有太阳能电池板，用来维持探测仪器的正常工作。

在马路上也可以看到太阳能路灯，节省了成本。

现在世界上也建有光伏电站，用以大规模对用户供电。

因此，光伏发电在我们身边随处可见，使用场合非常广泛。

用途主要有：一，为没有电的场合提供电源；二，对日常的小功率负荷供电。

如太阳能驱动的玩具小车，装有太阳能电池板的路灯等；三，并网发电，这是未来太阳能利用方面的主流趋势。

1.3 国内太阳能发电的发展状况和趋势
目前光伏产业发展的最大瓶颈在于开发成本一直居高不下，尤其是太阳能电池的成本，占了所有硬件成本的三分之二左右。

所以开发价格更低、效率更高、寿命愈长的太阳电池已成为了世界各国攻关的焦点和难题。

当前开发的重心放在晶体硅和非晶硅电池上面。

国内太阳电池的研究起源于上世纪五十年代，最早应用在卫星上，如东方红系列卫星就载有太阳能电池板。

从上世纪八十年代始，国家的许多科技攻关计划都包括了光伏电池的研究。

进入新世纪，我国又制定了多项政策和制度支持光伏产业的大力发展。

预计在未来的20年里，光伏发电的应用将由小规模的独立发电逐步向大规模的并网发电转型。

根据目前光伏产业的发展速度，到本世纪中叶，光伏电站的总装机容量将达到一亿五千瓦，相当于60个大型燃煤电厂的规模，节约煤矿资源，保护环境的优势愈加突出。

国家在未来的五年，将投资200亿支持光伏产业的发展。

届时，我国的光伏发电将进入一个新的高速发展期。

第2章光伏并网发电系统
2.1 并网发电系统概念及其优缺点
光伏电池在光照条件下产生的直流电，分别经升压斩波电路和逆变电路进行DC/DC 和DC/AC转换后，变成与电网同频同相的交流电，再接入电网给用户供电，这就是光伏并网发电系统。

目前可分为大型集中式和小型分散式电站，由于太阳能的能量密度不高，且每个地区的光照强度不一样，限于这些原因，目前应用较广泛的是小型分散式电站。

光伏发电是当今世界的前沿技术，和常规发电相比，它具有诸多无可比拟的优势。

具体介绍如下：
优点：
（1）利用对环境无污染的清洁能源——太阳能发电，减少了化石燃料燃烧后产生的有害气体对空气的污染。

太阳能不会像煤炭、石油等资源那样，越用越少，只要太阳寿命还在，我们就可以一直利用这种能源。

（2）发电系统发出的电直接接入电网，无需加蓄电池，降低了发电成本，且避免了蓄电池对环境产生危害。

（3）光伏发电组件可以与建筑物融合在一起，如太阳能电池板可以放置在楼顶，增加了楼层的美感和科技含量，也可以减少装修费用。

（4）可以减轻电网输配电能的负担，降低线路损耗，有助于电网的稳定经济运行。

缺点：
（1）易受周围环境的影响，如遇阴雨天气，电池的输出功率明显降低。

在夏季中午时分光照强度最强，输出功率要高于其他时刻。

（2）当太阳能电池应用在地面上时，往往要放置大面积的电板，才能获得可靠的电能来维持电网上的负荷正常工作。

如单块的电池只能给小功率的负荷供电。

（3）和水力发电厂，火力发电厂的效益相比，光伏发电因成本较高，效益处于劣势，且建设一个光伏电站的初期投入资金要比这些电厂更高。

2.2 光伏并网发电系统及其组件介绍
2．2．1 太阳能电池的工作原理
为了了解光伏电池的工作原理，我们首先要熟悉半导体的结构，如图2-1所示：
图2-1
硅原子用图2-1中的正电荷表示，正电荷被四个负电荷包围。

当晶体硅中加入了像硼这样的物质时，里面就会有一个空穴。

图2-2
图2-2中，负电荷代表围绕在硅原子旁的四个电子，硼原子用黄色圆圈表示，由于硼原子有三个核外电子，所以非常容易吸收其他电子而发生中和，从而形成N型半导体。

图中的蓝色圆圈代表空穴。

当我们在Si中加入P时，由于P的核外电子数为五，根据化学规律，磷原子非常不稳定，容易失去一个电子，这样就形成了P型半导体。

图中磷原子核用黄色圆圈表示，多余电子用红色表示。

图2-3是PN结的形成过程。

图2-3
当阳光照在晶体表面时，空穴和电子往相反的方向运动，从而晶体内部有电流产生。

其过程如图2-4所示：
图2-4
只要太阳能电池不处在黑暗环境中，就有源源不断的电流往外输出。

如果单个的太阳能电池不能满足负载要求，可以将这些电池利用串并联方式组合在一起，以此获得较大功率的输出。

2．2．2 发电原理
如图2-5是光伏系统发电原理图，我们看到：在光照条件下，光伏组件产生直流电，实现光能与电能之间的单向转换。

逆变模块将直流电流变成交流电流，当频率和相位都与电网一致时，逆变器的输出电流可接入电网。

图2-5
2．2．3 系统主要组件介绍
（1）光伏电池
光伏电池就是在光照情况下，可以产生电流的器件。

我们在前面就已经介绍了太阳能电池的工作原理，这里不再赘述。

光伏电池的输出量不稳定，还需要进行波形的调整，AC/DC的变换等过程才可以接入电网。

光伏电池的输出功率受很多因素影响，因此还需要一个模块来控制它，使它的输出功率最大，最大限度地利用太阳能。

（2）光伏并网逆变器
太阳能电池直接输出的是直流电，可供电给消耗直流电的负载。

当接入交流负载时，必须在电池和负载之间连接逆变器。

在电力电子变流技术中，我们学过单相和三相逆变电路、有源逆变和无源逆变电路、单相半桥和单相全桥逆变电路、正弦和非正弦逆变电路等。

在这里，我们将采用单相半桥逆变电路，通过设置电路的一些参数，使其输出波形为方波。

（3）系统控制器(MPPT)
MPPT即Maximum Power Point Tracking的简称，中文意思为最大功率点跟踪。

利用该技术控制Boost模块，可以使系统输出每个时刻的最大功率，最大限度将太阳能转换为电能。

（4）继电保护装置
当电路中发生故障时，继电保护装置可以迅速动作，切断故障电流，避免过大的电流流过系统时，引起设备发热甚至损坏，从而使得光伏发电系统一直工作在安全状态。

第3章 并网发电系统总框架图
图3-1 总系统框图
图中MPPT 模块即最大功率点跟踪系统，Boost 模块的核心为升压斩波电路。

由图3-1可直观地看出：光伏电池产生的电压，经过boost 模块升压以及整定后，变成质量合格的直流电，再输送给逆变器，这期间，直流电变成交流电。

最后输送给电网和用户。

MPPT 模块对光伏电池进行监测，通过控制boost 模块的占空比，从而使得光伏电池稳定地工作在最大功率点处。

其中DC ／DC 变换由Boost 模块实现，DC ／AC 变换由逆变器实现。

下面几章我们将分别研究这几个部分的工作原理和分析仿真后的结果，并建立PV 电池模型。

光伏电池
MPPT
Boost
逆 变
电 网
第4章光伏电池和MPPT技术研究
4.1 光伏电池特性
图4-1左图每条曲线表示了光伏电池在一定光照强度下，电压与电流的关系。

图4-1右图表示了在一定光照强度下，输出功率与电压的关系曲线。

图4-2则表示P-V与温度的关系。

图4-1
图4-1可见，光照强度一定时，电压V-I曲线并非呈简单的线性关系，在0-17v范围内，电流不随电压升高而改变；在17-20v内，电流随电压增大而减小。

P-V曲线存在一个极值点，该点大约在Vpv=18v处。

在0-18v内，Vpv与Ppv成正比关系；在18-20v 内，Vpv与Ppv成反比关系。

图4-2
图4-1表明，当电压一定时（在0-20V 区间内）， 输出电流与功率都跟光照强度呈正比关系。

图4-2可见，电压相同的情况下，在Vpv<14V 时，温度对输出功率没有影响，而当电压大于14V 小于25V 时，输出功率与温度大致呈正比关系。

由于同个地点的温度和光照强度都不是恒定的，中午温度一般较早晨和晚上高，偶尔的多云天气也会使得光照强度减弱，因此，光伏电池需要不停地调整，才能够使其实际工作点稳定在最大功率点处。

功率是电压和电流的乘积，因此电压或者电流任一个量发生变化时，都会影响到功率的输出大小。

因此光伏电池的输出功率不是恒定的，而是时刻变化的。

4.2 光伏电池的结构
图4-3
图4-3中Is 为理想电流源。

式（4.1）表示了光伏电池的电流和电压之间的关系。

sh
)
s (}1])({exp[
R I R V AKT RsI V q Io Is I +-
-+-= （4.1）
Rs ≈0，Rsh →∞，因此（4,1）可化为;
]1AKT
q
exp [o s --=）（
V I I I (4.2) （I:工作电流，Io:反向饱和电流，V:输出电压）
因此，输出功率为：
}1]{exp[
o s -⋅-⋅=V AKT
q
V I V I P (4.3)
从式（4.3）可看出，输出功率与日照强度和环境温度有关，且不成线性关系。

4.3 光伏阵列的仿真研究
4.3.1 光伏阵列数学模型的建立
用c T 来表示电池温度，则有：
c T =a T +c t R (4.4)
c t 为温度系数，R 为太阳辐射强度，a T 为环境温度。

设sc I 、0C V 分别为短路电流、开路电压，
I 20V 111C
C V sc I C e ⎛⎫
⎛⎫ ⎪=-- ⎪ ⎪
⎪⎝⎭⎝
⎭ (4.5)
其中，
2011m
C V
C V
m sc I C e I -⎛⎫=- ⎪⎝⎭ (4.6)
2C =(m V ∕0m C
V
V 1-)∕ln(1-m I ∕sc I ) （4.7）
当光照强度和温度等因素变化时：
20V-DV
111C
C V sc I I C e DI ⎛⎫
⎛⎫ ⎪=--+ ⎪ ⎪
⎪⎝⎭⎝
⎭ (4.8)
其中，
I R α= ∕ref R DT +(R ∕ref R -1) sc I （4.9）
S DV DT R DI β=-- (4.10) c ref DT T T =- (4.11)
我们设定ref R =1kW ∕㎡，ref T =25℃；
α，β都是温度系数，分别代表了电流变化和电压变化。

,,,,,N N ln 1N N m ref s S ref ref m ref oc ref p p sc ref I R R A V V I ⎛
⎫⎛⎫=-=--+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
／,m ref I (4.12) T 3cref Voc ocref
S
ref Isc cref
Lref
V N A T I μεμ-+=- (4.13) 其中，ε=1.12eV(硅)；
,m ref I ：最大电压； ,m ref V ：最大电流；
Voc μ：开路电压温度系数。

4．3．2 光伏阵列MATLAB 仿真模型
我们用simulink 平台建立了光伏阵列的的仿真图，如图 4-4所示：
图 4-4
图4-5 PV模块外观
T:光伏阵列的温度。

S:光伏阵列表面承受的太阳辐射强度。

Vpv：工作电压。

Ipv：输出电流。

图4-5中，左边是输入量，右边是输出量。

图4-6
建立图4-6所示的光伏阵列仿真模型，运行后观察U-I Graph和U-P Graph1的输出波形，结果如下：
（a） U-I关系曲线
（b） U-P关系曲线
图4-7 PV阵列仿真结果曲线
对比图4-1和4-2，跟预期的仿真结果一致。

4.4光伏电池的MPPT技术研究
概念：最大功率跟踪技术MPPT（Maximum Power Point Tracking）是利用电子元件和相应的程序来控制光伏电池每时每刻都输出最大功率,以此来实现太阳能的使用效率达到最大。

它的控制过程主要有：不断调整升压斩波电路的占空比，随时改变负载的阻抗和其它一些参数，使得在每一时刻光伏电池都能输出最大功率。

目前科学家们已经已经研究出了很多种效果良好的MPPT控制方法，下面我们主要研究干扰观察法。

4.4.1干扰观察法
控制流程图如图4-8所示。

首先设定Ur和step的初值，检测电流I和电压U，计算此刻的功率与上一时刻的功率之差△P，此刻的电压与上一时刻的电压之差△U,如果△P<0成立，△U>0，则Ur的值加上step的设定值，一直循环下去，直到Po=P(k);△U 《0时，则Ur的值减去step的设定值，一直循环下去，直到Po=P(k)；如果△P》0，△U>0，则Ur的值减去step的设定值，一直循环下去，直到Po=P(k);△U《0时，则Ur
的值加上step 的设定值，一直循环下去，直到Po=P(k)。

当Po=P(k 时，循环结束，光伏电池的实时工作点在最大功率点附近震荡。

图4-8
缺点：实际工作点不能稳定在最大功率点处，因此会消耗部分能量。

我们将这种方法做了如下改进。

4.4.2 一种改进的干扰观察法及其仿真研究
改进前后的主要区别是步长是否恒定。

改进前步长是一定的，因此它不能稳定在最大功率点处，现在我们尝试找一种方法，当干扰方向错误时，能使得步长变小，它就会离最大功率点位置更近，如此反复，它就会最终落在最大功率点处。

图4-9是改进后的干扰观察法的控制流程图。

首先也是设定Ur 和step 的初值。

检测电流I 和电压U ，计算此刻的功率P （k ）减去上一时刻的功率P （k-1），此刻的U （k ）减去上一时刻的电压U （k-1），分别得到△P 和△U ，当△P<0时，上一时刻step （k-1）的值减去一个常数c ，作为下一时刻step （k ）的值；反之不改变step 的值。

*P U ∆∆>0，则U(k+1)的值等于U(k)和step 之和，一直循环下去；当*P U ∆∆<0时，则U(k+1)=U(k)-step ；
∆∆=0时，则U(k+1)的值等于U(k)，流程一直循环下去。

当step=0时，循环结束，P U
*
光伏电池的工作点稳定在最大功率点处。

图4-9 流程图
优点：继承了传统干扰观察法的优点，也克服了其精度不高，跟踪速度不快的劣势，提高了能量的有效利用率。

接下来我们建立改进以后的观察法的MATLAB仿真模型，如图4-10。

第4章光伏电池和MPPT技术研究
图4-10
图4-11 模块外观
第5章 Boost 模块的设计及仿真
图5-1 a ）所示为升压斩波电路图，电容C 可以保持R 上的电压基本不变，当晶闸管导通时，电源E 可对电感L 进行充电，L 吸收电能。

当二极管VD 有电流经过时，E 和L 同时对R 放电，，则会使Uo 电压升高，这就是升压斩波电路能使输出电压高于输入电压的原理。

图b ）所示为控制晶闸管导通的波形图。

图5-1
按照要求，我们选取直流电压源E=V 50,占空比设为%50。

由此得出输出电压
V U 1000=。

电阻R 为Ω33.33，电路的功率为W 300。

在晶闸管导通时间
t
on
内，电感上电流的增加值为：
T L
U
t L U dt L U i i on i t i L on α===∆⎰+0 （5.1）
在关断时间t off 内，电感上电流的减小值为：
off t T L
U U dt L U U i i
o T
t
i o L on )1(α--=-=∆⎰- （5.2）
电路达到稳定时，存在关系：L L i i +-∆=∆ 联立（5.1）（5.2）式可得输出电压 i o U U α
-=
11
（5.3）
占空比α是大于0而小于1的数。

因此上面的过程就通过数学算式说明了输出电压升高的原因。

输入功率为： i i L P U I = （5.4）
输出功率为： o o o P U I = （5.5）
一般我们认为i o P P =
因此有：
0011
I I U U I i l α-==
（5.6）
由（5.4）（5.5）（5.6）可推导Lc 为
T R
L c 2)1(2
αα-= （5.7）
下面我们来求电容： T I Q α0=∆
RC
T
U C T I C Q U αα000==∆=∆ （5.8） 那么： 0
0U R T
U C ∆=α （5.9）
由式（6）T R
L c 2)1(2
αα-=，f=5KHz ，T=4210s -⨯，将o U 、ρ、o P 代入可得
H L C 51033.8-⨯=
由式（8）0
0U R T
U C ∆=α，脉动率设为10%，V U U 10%1000=⨯=∆，将数据代入得：
F C 51095.1-⨯=
图5-2 升压斩波电路
分析：接口1接受触发脉冲信号，接口2测量直流电两端的电压，接口3测量流过电感L 的电流，即i1，接口4测量流过电阻R 的电流，接口5测量电阻R 两端的电压，接口
6测量二极管的参数，接口7测量IGBT 参数，因此，如果能观察到接口5 的输出电压高于接口2的电压，则说明实现了该电路的功能。

相应的参数设置：
由i o U U α-=11
有V U o 100=
R U P 2
00=有Ω=33.33R T R
L c 2)1(2αα-=有H L C 51033.8-⨯=
0U R T
U C ∆=α有F C 51095.1-⨯=
图5-3
这是直流电压的参数设置，E=50v 。

图5-4
这是触发脉冲的参数设置。

图5-5
这是电阻值的参数设置，R=33
33
.
图5-6
这是对电容值参数进行设置，这里C=3x105-F，该电容值不能测出。

图5-7 电感值参数设置
这是对电感参数进行的设置，我们取电感值为4.167x104-H，该电感值不能测出。

图5-8
这是对IGBT的参数进行设置。

图5-9
由上面的波形可以看出，第二个波形显示了输入电压，为50V。

第五个波形显示了输出电压，约为100V,得到了预期的结果。

第6章 逆变器的设计及仿真
在该模块中，我们采用单相半桥无源逆变电路来实现DC/AC 的转换。

其电路图如6-1所示。

图6-1
其中：
()
B A U U d
ε2.1~12= (6.1)
A=2.34；令ε=0.9；α角取10°裕量，那么 B=cos α=0.985 ()
V
U 150~125985.09.09.0100
2.1~12=⨯⨯= (6.2)
令U2=140V 。

K=U1/U2=100/140=0.71。

(1）一次、二次电流I1、I2的计算
由 R U P 2
0=
2U U d 0=得Ω===16.715050P U R 2
20 (6.3)
3A 16.750
R U I 00===
(6.4) A 632I 2I I 0d 2=⨯=== (6.5)
A 33.871
.06K I I 21===
(6.6) 考虑空载电流，取A 75.8A 33.805.1I 1=⨯= (6.7) (2）变压器容量的计算
VA 875A 75.8V 100111=⨯==I U S ； (6.8) VA 840A 6V 140222=⨯==I U S ； (6.9) VA 5.857VA 8408752
1
)(2121=+=+=）（S S S . (6.10)
6.1逆变电路仿真模型
图6-2
图6-3
图6-3是对电源参数进行设置，我们将直流电源的电压设置为100V，可以通过示波器测得它的电压值。

图6-4
图6-5
图6-4、6-5分别是对Pulse Generator 和 Pulse Generator 1这两个驱动脉冲信号进行参数设置。

图6-6
图6-6是仿真结束后Scope显示的波形图。

第二个波形显示电阻R两端的电压，第三个波形显示流过电阻R的电流，由图可见这是一个方波逆变器，实现了DC to AC的转换。

第7章 PV电池仿真研究
7.1 PV电池仿真模型
我们用Simulink建立了如图7-1所示的PV电池模型,它是由光伏阵列，MPPT和Boost这三个模块构成的统一整体，最终输出的是直流电，可接入直流负载。

在这章里，我们将对它输出的电压，电流和功率这些量进行研究。

图7-1
图7-2 Subsystem1内部结构图
图7-1中共有5个示波器，从Scope到Scope4依次显示了输出电流，输出电压，输出功率，最终输出电压，通过MPPT的输出电压。

PWM波由Subsystem1这个部分产生。

7.2 PV电池仿真结果及分析
图7-3,7-4,7-5,7-6,7-7中五个波形分别对应图7-1中Scope、Scope1、Scope2、Scope3、Scope4。

图7-3
图7-4
图7-5
图7-6
图7-7
分析：图7-3中显示了电池的输出电流波形，Scope1显示了前一次干扰的输出电压，它将作为后一次干扰的输入电压。

Scope2为前一次干扰的输出功率，将作为后一次干扰的输入功率。

Scope3显示了PV电池这个整体的输出电压波形，由波形可知：它的输出电压先是大范围震荡，经过 0.13s后电压才稳定下来，在 40V上小幅震荡。

Scope4显示了通过MPPT的电压波形。

第8章讨论
第8章讨论
本文主要对太阳能并网逆变器的各个模块进行了建模和matlab仿真，重点作了以下几个方面的工作：
对光伏电池特性进行了分析，并建立了光伏阵列的仿真模块，由此来研究电池输出量的影响因素，得出了环境温度和光照强度影响电池输出量的结论。

利用MPPT技术实现对光伏电池最大功率点的跟踪，并通过控制boost模块的占空比使得光伏阵列一直工作在最大功率点处。

对干扰观察法进行了改进，改进后的方法更加灵活可靠，减少了功率的损失。

分别建立了升压斩波电路和逆变电路的仿真模型，按照设计要求求出了各个元件的参数值。

最后建立了PV模型，得到了预期的实验效果。

限于作者的知识水平，对该系统一些更深层次的分析，还有待以后继续研究。