30kW光伏并网系统电路设计与仿真
光伏并网发电系统的MATLAB仿真研究
改进模型，考虑更 多影响因素，提高 仿真结果的实用性 和可靠性
结合实际应用场景 ，对仿真结果进行 验证和优化
光伏并网发电系统 仿真研究光 伏并网发电系统的 性能和特性
实验要求：实现光伏 电池板、逆变器、电 网等关键部分的仿真 模型搭建与验证
光伏并网发电系统 的MATLAB仿真结 果分析
光伏电池板输出功率曲线
逆变器输出电流与电压波形
电网频率与电压的稳定性分析
系统的效率与损耗情况
输出电压与输入电压的比值 输出电流与输入电流的比值 效率与功率因数的关系 不同光照强度下的输出性能
调整仿真参数，提 高仿真精度和稳定 性
优化算法，提高计 算效率和准确性
技术创新：随着光 伏技术的不断进步， M AT L A B 仿 真 将 更 加精确地模拟光伏 并网发电系统的性 能，为新技术的研 发提供有力支持。
优化设计：通过 M AT L A B 仿 真 ， 可 以更加高效地优 化光伏并网发电 系统的设计，提 高系统的能效和 稳定性。
智能控制：借助 M AT L A B 仿 真 ， 可 以实现光伏并网 发电系统的智能 控制，提高系统 的自适应性和鲁 棒性。
光 伏 并 网 发 电 系 统 仿 真 模 型 建 立 ： 使 用 M AT L A B 建 立 光 伏 并 网 发 电 系 统 的 仿 真 模 型，可以模拟系统的运行情况和性能参数。
仿真结果分析：通过仿真实验，分析光伏并网发电系统的性能指标，如发电效率、 稳定性等。
MATLAB在光伏并网发电系统中的应用价值：使用 MATLAB进行仿真研究，有助于 优化光伏并网发电系统的设计和性能。
丰 富 的 应 用 工 具 箱 ： M AT L A B 拥 有 众多应用工具箱，涵盖了信号处理、 图像处理、控制系统等多个领域。
光伏并网发电模拟装置的设计
本科毕业论文题目：光伏并网发电模拟装置的设计学生： XXX专业：自动化专业年级： 2007级指导教师： XXX日期： XXX18日目录一、绪论 (1)二、理论分析与算 (2)（一）SPWM的产生 (2)（二）相位、频率的控制 (4)（三）滤波参数的计算 (6)三、方案选择 (7)（一）总体介绍 (7)（二）光伏电源模拟装置 (8)（三）逆变主电路选择 (8)（四）调制方式选择 (9)（五）MOSFET驱动电路方案 (10)（六）逆变电路的变频控制方案 (12)四、硬件设计 (14)（一）逆变主电路设计 (14)（二）驱动电路设计 (15)（三）ADC模块 (18)（四）保护电路设计 (18)（五）反馈电路设计 (19)（六）显示电路设计 (20)五、软件设计 (23)（一）程序总体框图 (23)（二）频率相位模块 (24)（三）保护模块 (24)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)附录1原理图 (28)附录2产生SPWM (29)附录3实物 (36)光伏并网发电模拟装置的设计摘要：随着生态环境的日益恶化，人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路。
太阳能作为一种巨量的可再生能源，是目前大量应用的化石能源的替代能源之一，是人类可利用的最直接的清洁能源之一，因此开发太阳能具有重大的战略意义。
光伏并网是太阳能利用的发展趋势。
在光伏并网系统中，并网逆变器是核心部分。
DC-AC使输出电压与电网电压同相位、同频率。
在逆变器设计部分，本文总结了通常采用的电路拓扑并比较了各自的优缺点，经过比较，决定采用全桥逆变和LC滤波的设计策略。
控制电路设计采用了STC89C52RC芯片，逆变电路采用单极性SPWM调制方式，驱动电路采用IR2110芯片，主电路采用全桥逆变，算法采用规则采样法。
由于STC89C52芯片计算速度较慢，不能实时在线计算出三角载波与正弦调制波自然交点的控制时刻。
所以，我们采用先计算出正弦信号波与三角载波在一个周期内的交点时刻，做成一个正弦时间表，从而得到控制功率管MOSFET开关时间点的方法。
并网光伏发电系统设计与仿真
并网光伏发电系统设计与仿真并网光伏发电系统设计分析与仿真1、绪论在能源形势日益严峻和环境污染问题日益严重的今天，开发利用绿色可再生能源以实现可持续发展是人类必须采取的措施，分布式发电成为世界各国争相发展的热点，其中太阳能无疑是符合可持续发展战略的理想的绿色能源。
随着太阳能电池研究进程的加快和转换效率的不断提升，光伏发电成本呈现出快速下降趋势，社会普遍认同光伏发电作为可再生能源的作用与应用前景，开展光伏发电（Photovoltaic（PV））的应用推广也更具有现实意义。
同时光伏发电正在由边远农牧区和特殊场合应用向并网发电规模化方向发展，由补充能源向替代能源方向过渡。
光伏并网发电已经成为太阳能光伏利用的主要方式之一。
开展并网光伏发电的研究，对于缓解能源和环境问题，研究高性能光伏发电系统，合理正确利用太阳能光伏发电，不仅具有理论意义同样也具有重大的现实意义。
光伏发电作为分布式发电的一种，其工作特点是利用并网逆变器将太阳能电池组件产生的直流电转换成符合电网要求的交流电并入公共电网，光伏系统产生的电能除供给交流负载外，将剩余电能反馈给电网。
可任意组合光伏系统的容量，分散使用最佳，可作为大电厂、大电网集中式供能的重要补充，也是新一代能源体系的重要组成部分。
2、光伏系统介绍及阵列输出特性分析光伏发电系统通常由光伏阵列、能量优化控制器、储能组件及逆变器等部分组成。
光伏发电系统一般分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统两大类。
独立光伏发电系统是指供用户单独使用的光伏发电系统，如在边远地区使用的家用光伏电源等。
并网光伏发电系统是指与电网系统相连的光伏发电系统。
2.1独立光伏发电系统不与电网相连的光伏发电系统称为独立光伏发电系统，如图2-1所示。
由于独立光伏发电系统中太阳能是唯一的能量来源，为了保证系统的正常工作，系统中必定存在一个储能环节来储存和调节整个系统的能量。
光伏阵列控制器蓄电池逆变器配电开关配电开关直流负载交流负载图2-1 独立光伏发电系统2.2并网光伏发电系统并网光伏发电系统如图2-2所示，光伏发电系统直接与电网连接，其中逆变器起很重要的作用，要求具有与电网连接的功能。
简易光伏并网系统仿真设计
简易光伏并网系统仿真设计护沪丿;穿城市学院ZHEIIANG UNIVERSITY CITY COLLEGE仿真设计报告课程名称 _____________________姓名专业班级学期指导教师目录题目 (3)1. 设计目的.............................................................................. 3. ..2. 设计内容..............................................................................3. ..3. 相关知识.............................................................................. 3. ..4. 系统硬件结构及原理.............................................................................. 4. ..5. 系统的软件设计及原理.............................................................................. 5. ..6. 设计调试遇到的问题及解决方法.............................................................................. 8. .7. 总结体会及展望.............................................................................. 9. ..8. 参考文献.............................................................................. 9. ..附录1 原理图.............................................................................. 1. .0.附录2 部分元件参数.............................................................................. 1. .0.附录3组员分工......................................... 错.. 误!未定义书签。
三相光伏并网发电系统的研究与仿真的开题报告
三相光伏并网发电系统的研究与仿真的开题报告一、课题背景近年来，国家对可再生能源的利用和普及不断加大，在城市和农村广泛推广太阳能发电系统。
随着技术的不断发展，光伏板的转换效率不断提高，价格也逐年下降。
在这种大背景下，建设可再生能源并网发电系统是当前研究的热点之一。
光伏并网发电系统是指将光伏发电系统接入电网，将发电系统产生的电能输出到电网中去。
光伏并网发电系统是一项复杂的技术，需要掌握电力系统、电子技术、控制技术等多方面的知识。
因此，建立一套光伏并网发电系统的研究和仿真技术，对于提高光伏发电系统的生成效率、降低发电成本，具有十分重要的意义。
二、研究意义本研究旨在建立一套光伏并网发电系统的研究和仿真技术，从而实现以下目标：1. 提高光伏发电系统的并网效率，降低成本。
2. 探究光伏发电对电网的影响。
3. 优化系统运行效率，提高系统的稳定性和可靠性。
三、研究内容本研究的主要内容如下：1. 光伏模块及光伏电池的电路模型分析和建立。
2. 光伏，并网逆变器的设计和调试。
3. 采用Matlab/Simulink等软件对光伏发电系统进行仿真分析，分析光伏发电和逆变器工作的特性。
4. 对光伏发电系统的控制方法进行研究。
四、拟采用的研究方法1. 文献资料查阅法：透过查阅该领域的专业文献、论文、刊物，深入了解光伏发电的相关知识，掌握光伏并网发电系统建设的关键技术。
2. 实验研究法：建立并运行光伏发电系统，录制运行过程中的数据，开展光伏并网发电系统的实验研究。
3. 数据分析法：对实验数据进行分析和整理，探讨光伏并网发电系统的特性和问题，提出相应的技术方案和措施。
五、预期成果1. 建立光伏并网发电系统的仿真模型，进行数据模拟和分析。
2. 研究光伏发电对电网的影响，提出光伏发电并网的解决方案。
3. 设计开发一套光伏并网发电系统的控制系统，提高系统的稳定性和可靠性。
三相光伏并网发电系统的建模与仿真
第２ 期
制和并 网电流 的正弦化以及单位功率因数的并 网控
制 。最后 ， 将光 伏 并 网接人 到 电力 系 统 的 配 电 网络
中， 结合算例 ， 仿真研究 了 日 照强度 、 环境温度、 控制
＿ １ Ｉ ｄ ｄ ／ ／ Ｉ ｄ ／ ｄ ＇ Ｉ ｌ ｌ ＇
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策略等 因数变化时， 光伏阵列的仿真结果 。
（ ） － 光伏阵列 的仿真模型 － 光伏 阵列是 由若干光伏电池根据负载需要 ， 经 过 串、 并联组成。设在参考条件 （ 日照强度 、 环境温
度 ） ， 伏 阵 列 的 短 路 电流 为 Ｉ ｒｆ开 路 电压 为 下 光 ｓ ｅ， ｃ Ｖ ｃｅ， 最 大 功 率 点 电 流 和 电压 分 别 为 Ｉ ｅ 和 ｏｒｆ ｍｒｆ
２ １ 年第 ２ ０２ 期 安 徽 电子 信 息 职 业 技 术 学 院学 报 Ｎ ． ２ １ ｏ ０ ２ ２ １ 卷（ １ 总第 ５ 期）ＪＲＬ Ａ Ｕ Ｏ Ｔ Ａ ＯＥ Ｏ ＬＴ Ｎ ＆ ＦＭ Ｉ ＴＨ Ｌ Ｙ ｅｅ ｌ ｏ ９Ｖ １ ９ ＯＮ Ｏ Ｎ Ｉ ＣＩ Ｌ ＬＧ Ｆ ＥＲ Ｉ ＩＯ ＡＯ ＥＮ Ｏ ｎｒ ． ｏ １ ＵＡ Ｆ Ｈ Ｖ Ａ Ｎ ＣＬＥ ＥＣＯＣ Ｎ Ｒ Ｔ Ｃ Ｏ Ｇ Ｇ ａ Ｎ ５ Ｏ Ｓ Ｎ ．１
【 文章编 号】 ６ ８２ （０ ２０ —０ ０ ０ １７ －０ Ｘ２ １）２ ０ １— ９ １
三相光伏并网发电系统的建模与仿真
陶晓峰 ， 谢
（ 国联 合 工程 公 司， 浙江 中
君
杭州 ３ ０ ２） １０２
［ 摘
要］ 本文 系统地介 绍 了三相光伏并 网发 电系统的建模与仿 真。根据光伏阵列的等效 电路 ， 在
30kW光伏并网逆变器的研制
电力电子技术Power ElectronicsVol.43No.10October ，2009第43卷第10期2009年10月定稿日期：2009-04-29作者简介：曹笃峰（1974-），男，河南南阳人，硕士，研究方向为光伏并网发电。
1引言随着人类社会的发展，能源和环境成为21世纪的关注焦点，寻找新的清洁能源，已成为当今世界发展的必然趋势。
太阳能以其“取之不尽，用之不竭”的优势，日益受到人们的重视。
光伏发电是当前利用太阳能的主要形式之一，光伏发电系统主要有独立运行和并网发电模式两种。
与前者相比，并网光伏发电系统省掉了体积大、价格高、不易维护的蓄电池，具有造价低、输出电能稳定的优点，因而市场前景更为广阔[1]。
并网逆变器是并网光伏发电系统的核心装置，国外的并网逆变器研制技术已经成熟，产品功率等级从几千瓦至几百千瓦已形成系列化。
我国对并网逆变器的研究已进行多年，但在并网逆变器关键技术研究与关键设备的研制方面还有待深入。
在分析三相光伏并网逆变器工作原理的基础上，设计了并网逆变器的控制结构。
根据所提出的控制策略，研制了一台30kW 光伏并网逆变器并进行了并网实验。
2三相并网逆变器数学建模三相光伏并网逆变器结构如图1所示[2]。
由图1可得适用于控制系统设计的小信号模型：d d t i 赞d i 赞q !""#$%%&=R L ω-ωR L !"""#$%%%&i 赞d i 赞q !""#$%%&+u dc L 00u dc L !"""#$%%%&d 赞d d 赞q !""#$%%&（1）i 赞dc =D d i 赞d +D q i 赞q +d赞d I d （2）由式（1），（2）可以看出，小信号模型中d ，q 轴变量之间相互耦合，可采用前馈解耦策略[3]进行变量解耦控制。
太阳能光伏并网发电系统仿真研究
太阳能光伏并网发电系统仿真研究太阳能光伏并网发电系统仿真研究近年来，随着环保意识的增强以及能源危机的日益加剧，太阳能作为一种环保、可再生的新能源被广泛关注。
太阳能光伏发电系统作为太阳能的重要利用方式，在实现清洁能源的同时，也为能源供应保障提供了新的选择。
而太阳能光伏并网发电系统作为一种近年来新兴的发电方式，其优点十分明显。
本文将对太阳能光伏并网发电系统进行仿真研究，以期进一步探究其优缺点及适用范围，以指导实际工程应用。
一、太阳能光伏并网发电系统的构成太阳能光伏并网发电系统主要由太阳光伏电池组、功率逆变器、电网和接口电路等组成，其中太阳光伏电池组是发电系统的核心部件。
在太阳能光伏并网发电系统中，太阳光伏电池组将太阳能转化为电能，再通过功率逆变器将直流电转化成为交流电，最终将交流电与电网进行并网，实现电能的输送和利用。
二、太阳能光伏并网发电系统的优势1. 适应性强：太阳能光伏并网发电系统可在任何环境下使用，无需耗费额外的能源或资源，可以在阳光照射下工作，晴天、雨天都可以正常发电。
2. 易于维护：太阳能光伏并网发电系统无需经常维护，只需要进行定期的检查和维护就可以保证系统的正常运行。
3. 具有较长的使用寿命：太阳能光伏并网发电系统的使用寿命比传统的燃油发电系统更长。
4. 成本低：太阳能光伏并网发电系统可以减少能源消耗，从而节省能源支出，降低发电成本，给用户带来经济实惠。
5. 环保节能：太阳能光伏并网发电系统不需要燃料，没有排放，从而减少了对环境的污染。
三、太阳能光伏并网发电系统的缺陷1. 受气候和环境的影响：太阳能光伏并网发电系统的发电量受气候和环境因素影响较大，在环境恶劣的情况下会影响电量的输出。
2. 电池组排放问题：太阳光伏电池组需要定期更换，处理废旧电池也需要一定的成本。
3. 储能成本高：太阳能光伏并网发电系统需要储能装置来存储发电量，储能成本较高，降低了系统的使用寿命。
四、太阳能光伏并网发电系统的仿真研究该系统仿真软件采用MATLAB软件，通过建立该系统的规范化建模，实现系统的仿真研究。
光伏发电系统建模及其仿真(毕业设计论文)
本科生毕业设计说明书（设计论文）题目：光伏发电系统建模及其仿真光伏发电系统建模及其仿真摘要伴随着能源危机和环境问题的不断加剧，清洁能源的发展进程被大大的推进了。
太阳能作为一种新能源以其没有污染，安全又可靠，能量随处可以得到等优点越来越受到人们的青睐。
无论从近期还是远期，无论从能源环境的角度还是从边远地区和特殊应用领域需求的角度考虑，太阳能发电都极具有吸引力。
那么对光伏发电系统的研究则就变得既有价值又有意义。
通过对光伏发电系统的理论研究学习，建立了完整的光伏发电系统体系，本文深入的研究了光伏电池在不同光照强度、不同温度下的电压、功率输出特性。
本文的研究重点是光伏发电系统的控制技术，以及在MATLAB/SIMULINK仿真环境下的仿真结果。
讨论了多种最大功率点跟踪方法；且分别讨论学习了在光伏并网和独立发电系统情况下的逆变器和MPPT的控制，并建立了仿真模型，提出了相应的控制策略。
且在最后论述了孤岛效应的产生和反孤岛策略，用电压频率检测法完成了孤岛检测与保护。
关键词：光伏电池，逆变器，最大功率点跟踪，孤岛效应， MATLAB仿真AbstractWith the growing energy crisis and environmental problems, clean energy is greatly promote the development process. Solar energy as a new kind of energy for its no pollution, safe and reliable, widely available energy advantages, such as more and more get the favor of people. No matter from the near future or long-dated and, no matter from the Angle of energy and environment, or from remote areas and special applications demand point of view, solar power generation is extremely attractive. So the study of photovoltaic power generation system has become both a rewarding and meaningful.Through the study of theoretical research of photovoltaic power generation system, established a complete system of photovoltaic power generation system, this paper in-depth study the photovoltaic cells under different illumination intensity, temperature, voltage, power output characteristics.In this paper, the research emphasis is the control technology of photovoltaic power generation system, and the simulation results in MATLAB/SIMULINK environment. Discussed a variety of maximum power point tracking methods; And, respectively, to discuss the study under the condition of independent power generation and photovoltaic (pv) grid system of the inverter with MPPT control, and established the simulation model, put forward the corresponding control strategy. And islanding is discussed at the end of the production and the reverse island strategy, using frequency voltage tests completed island detection and protection.Keywords: photovoltaic batteries, inverter, maximum power point tracking, islanding, the MATLAB simulation目录摘要 (I)Abstract .......................................................................................................................... I I 第一章绪论.. (1)1.1新能源发电的背景和意义 (1)1.2光伏产业的现状和前景 (1)1.2.1太阳能光伏发电的发展现状 (2)1.2.2光伏发电产业的前景 (3)1.3本文设计内容 (4)第二章光伏发电系统概述 (5)2.1光伏发电系统的基本工作原理 (5)2.2光伏发电系统的组成 (6)2.3光伏发电系统的分类 (6)2.3.1太阳能独立光伏发电系统 (6)2.3.2 并网光伏发电系统 (7)2.3.3互补型光伏发电系统 (9)第三章光伏发电系统建模及其仿真 (10)3.1光伏电池阵列的建模 (10)3.1.1 光伏电池阵列的数学模型 (10)3.1.2 光强和温度对光伏电池输出结果的影响 (13)3.1.3太阳光光照强度模型 (14)3.2光伏发电系统的主电路模型 (15)3.2.1光伏并网发电系统的主电路模型 (16)3.2.2离网型光伏发电系统的主电路的模型 (17)第四章光伏发电系统的控制技术 (18)4.1光伏发电MPPT技术 (18)4.2电导增量法 (19)4.2.1电导增量法的原理 (19)4.2.2电导增量法改进 (21)4.3 最大功率控制技术仿真 (23)4.4光伏并网发电系统的控制 (27)4.4.1并网逆变器控制 (27)4.4.2 电流环的分析建模 (29)4.4.3锁相环的原理分析 (31)4.5离网光伏发电系统的控制 (33)4.5.1 光伏充电控制分析 (33)4.5.2独立光伏发电系统的逆变器控制技术 (37)第五章光伏并网系统中的孤岛效应 (40)5.1孤岛效应的分析和危害 (40)5.2 孤岛效应的检测 (40)5.2.1孤岛检测标准 (40)5.2.2孤岛检测方法 (41)结论 (46)展望 (47)参考文献 (48)致谢 (50)第一章绪论1.1新能源发电的背景和意义能源一直是人类社会生存和发展的动力和源泉。
并网光伏发电Matlab仿真PPT
三相光伏发电系统并网光伏发电系统结构框图如图所示。
系统可分为3个部分：光伏电池阵列(PV)、功率变换器和并网控制器PV功率变换器并网控制器电网直流侧电压、电流交流侧电压、电流并网光伏系统逆变器并网发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。
通过光伏组件将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后转换后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。
❖逆变器的特点：逆变器的主要特点包括：❖（1）要求具有较高的效率由于目前太阳能电池的价格偏高，为了最大限度的利用太阳能电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。
❖（2）要求具有较高的可靠性目前光伏电站系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如：输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。
❖（3）要求输入电压有较宽的适应范围由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。
特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V的蓄电池，其端电压可能在10V~16V之间变化，这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。
并网逆变器的电路结构：上图为并逆变器内部功能模块框图。
光伏输入在逆变器直流侧汇总，升压电路将输入直流电压提高到逆变器所需的值。
MPP 跟踪器保证光伏阵列产生直流电能能最大程度地被逆变器所使用。
IGBT 全桥电路将直流电转换成交流电压和电流。
保护功能电路在逆变器运行过程中监测运行状况，在非正常工作条件下可触发内部继电器从而保护逆变器内部元器件免受损坏。
逆变器的控制方案：逆变器的控制方法主要有采用经典控制理论的控制策略和采用现代控制理论的控制策略两种。
（1）经典控制理论的控制策略1、电压均值反馈控制他是给定一个电压均值，反馈采样输出电压的均值，两者相减得到一个误差，对误差进行PI调节，去控制输出。
他是一个恒值调节系统，优点是输出可以达到无净差，缺点是快速性不好。
光伏并网发电系统的建模与仿真
光伏并网发电系统的建模与仿真发布时间：2021-11-19T08:27:13.590Z 来源：《科学与技术》2021年6月18期作者：符贵军1 马春艳1[导读] 论文在分析光伏逆变系统发展现状与研究热点的基础上符贵军1 马春艳11 湖北汽车工业学院电气与信息工程学院十堰 442002摘要：论文在分析光伏逆变系统发展现状与研究热点的基础上，探讨了光伏逆变系统的重要组成模块，对直接影响光伏逆变系统的工作效率以及工作状态的最大功率点跟[基金项目：湖北汽车工业学院大学生创新创业基金资助（DC2020033）；湖北省教育厅科学技术研究项目（B2015122）]踪控制、光伏逆变器控制等技术进行了详细研究。
研究一种基于Boost升压变换器的最大功率点跟踪（MPPT）控制策略，并且将正弦脉冲宽度调制技术（SPWM）应用于逆变器控制。
最后在Matlab/Simulink软件环境下搭建了光伏逆变系统的整体模型，完成系统性的实验验证。
关键词：逆变系统；最大功率跟踪；正弦脉冲宽度调制技术1 背景随着经济社会的快速发展，能源消耗急剧增长，能源危机也引起了越来越多人的关注，能源危机在我国乃至世界都是一个长期而严重的问题，它对于经济的发展和环境的变化有着严重的影响。
在多元化的不断推进下，能源耗量最大且污染环境的煤炭基本上早已经被后来的石油所代替，且最近几年天然气的消耗同样是一个持续上升状态，对于清洁无污染能源的开发和利用相关问题的解决刻不容缓。
因此深入研究光伏并网发电系统，对于缓解能源危机、保护环境、维护社会稳定、促进经济的可持续发展等都具有深远而重大的理论和现实意义。
2 系统总体方案设计太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件、Boost升压斩波电路、MPPT控制及 DC/AC逆变控制器等组成。
太阳能电池组件是利用半导体材料的电子特性实现光电转化，把多个相同规格的电池单体经过串并联组合起来就能得到太阳能电池板。
Boost升压斩波可以调节光伏电池输出电压，实现光伏电池的最大功率点跟踪。
光伏并网发电系统的建模与数字仿真
光伏并网发电系统的建模与数字仿真一、电力系统数字仿真概述系统数字仿真是一门新兴学科，是计算机科学、计算数学、控制理论和专业应用技术等学科的综合。
生产和科学技术的发展使完成某种特定功能的各事物相互之间产生了一定的联系，形成各种各样的系统。
为研究、分析和设计系统，需要对系统进行试验。
由于电力系统数字仿真具有不受原型系统规模和结构复杂性的限制，能保证被研究、试验系统的安全性和具有良好的经济性、方便性等许多优点，正被愈来愈多的科技人员所关注，并已在研究、试验、工程、培训等多方面获得广泛的应用。
电力系统数字仿真技术(器)的研究、开发，包括数学模型、仿真软件、模型结构、仿真算法分析方法等，不断有新的成果涌现。
各种培训仿真器和研究用实时仿真器的研制和应用也大大推动了电力系统数字仿真技术的发展。
随着电力系统的发展和一些最新的计算机技术、人工智能技术、新的数值计算方法和实时仿真技术在电力系统数字仿真中的应用，数字仿真对电力工业的发展将会做出更大的贡献。
1.1系统仿真的含义仿真（simulation）这个词被引入科技领域，受到广大科技人员的认可，但是其含义在许多科技文献中说法并不一致。
其中认为仿真的广义定义为“仿真是用模型研究系统”。
精确的定义为“仿真是用数值模型研究系统在规定时间内的工作特征”。
有的论著把在数字计算机上的“活的”模型做试验称为系统数字仿真。
1.2系统数字仿真的用途由于系统数字仿真作为一种研究、试验和培训手段具有极好的经济性和实用性，几乎可以应用于任何一种工程与非工程领域。
就工程领域应用而言，它的应用范围主要在以下几个方面：a.系统规划、设计与试验;b.系统动态特征的分析与研究;c.系统在运行中的辅助决策、管理与控制;d.系统运行人员的教学培训，例如载体的操纵、系统的控制与操作、系统过程的博奕决策等。
1.3系统数字仿真的特点a.不受原型系统规模和结构复杂性的限制;b.保证被研究和试验系统的安全性;c.系统数字仿真试验具有很好的经济性、有效性和方便性;d.可用于对设计中未来系统性能的预.1.4建立数学模型和仿真模型的任务建立数学模型的任务是根据系统仿真目的和原型与模型的数学相似原则构造模型的数学描述。
光伏并网建模与仿真
光伏发电并网系统建模与仿真【摘要】:为开展太阳能光伏发电并网系统的研究，本文通过电压空间矢量脉宽调制ＳVＰＷＭ技术其谐波小、直流侧电压利用率高、算法简单、等特点应用于光伏发电系统中的方法,能够提高对光伏电池输出直流电压的利用，从而达到改善整个光伏发电系统的性能。
【关键词】：光伏并网系统; SＶPWM技术1．光伏并网发电系统结构三相光伏并网发电系统包括以下三个部分:光伏阵列模块、逆变器、控制器和电网，图1是光伏并网发电系统结构图，图中光伏电池板接受太阳光照射，将太阳能转换成直流电，经并网逆变器逆变为交流电与配电网络并网运行。
图1 光伏并网发电系统结构图1.1.光伏电池数学模型光伏电池是光伏电源的最小单元，通常将一系列小功率的光伏电池组成光伏组件,再根据功率等级通过串并联形成光伏阵列、得到光伏电源。
光伏电池的基本结构是能够将光能转换为电能的PＮ结，图２显示了其精确的等效模型,由光生电流源、二极管、串联和并联电阻组成。
光伏电池产生的光生电流Ｉph与光照强度λ成正比，流经二极管的电流、I d随着结电压Ｕｄ及逆向饱和电流I sat的不同而变化。
图2 光伏电池的等效电路相应的U-Ｉ特性为：()[1]s q U IR sAkTph d shU IR I I I eR ++=---（１.1)式中,玻尔兹曼常数ｋ=1．38×１0-23Ｊ/K ；q ＝１.6×１0-19C,为电子的电荷量;T 为温度；Ｒsh 和R s 为并联和串联电阻;A 为二极管的理想因子,１≤A ≤2，当光伏电池输出高电压时A =1，当光伏电池输出低电压时A =２;ph I 和d I 分别为光生电流和流过二极管的反向饱和漏电流,ph I 和d I 是随环境变化的量,需根据具体的光照强度和温度确定。
工程上光伏电池的应用模型通常只采用供应厂商提供的几个重要参数,包括标准参数(光照强度21000/b S W m =，环境温度25b T C =︒), sc I (光伏电池短路电流），m I (光伏电池最大功率点电流),oc V （光伏电池开路电压)m V (光伏电池最大功率点电压）。
分布式光伏并网运行仿真分析系统设计
第7期2018年4月No.7April，20181 分布式光伏并网运行仿真分析系统设计背景随着可持续发展观念在世界各国不断深入人心，光伏发电技术不断进步和成本显著降低，使太阳能发电全面进入规模化发展阶段。
当大规模分布式光伏发电并网后，将会对配电网运行产生影响。
文献[1]从电能质量、潮流计算、短路电流、网络损耗、继电保护等方面指出光伏并网运行中存在的问题。
针对光伏并网对配电网的影响，许多学者开展研究和仿真[2-3]，得到光伏并网运行的情况及规律。
现有研究中，多侧重某一方面的理论分析，要么将电网等效为无穷大电源，要么将配电网理想化为辐射电网，这与实际分布式光伏并网运行的多源配电网存在较大差异。
本文设计了一套分布式光伏并网运行仿真分析系统，为研究分布式光伏并网的运行情况及规律搭建平台，提供一种全新的研究思路和实践探索。
2 系统总体方案设计仿真系统总体设计方案如图1所示，主要由仿真平台和数据采集器组成。
仿真平台搭建一个基于通用的IEEE 30节点配电网模型及其参数的模拟电网，分布式光伏系统可接入搭建的配电网多个节点。
仿真平台与光伏系统实时通信，实现数据交换，如果采用具有通信功能的逆变器，仿真平台可通过网口或串口方式与逆变器通信，如果逆变器不具有通信功能，由数据采集器采集光伏系统信息，通过串口或WiFi 方式上传数据至仿真平台。
基于仿真平台，实现分布式光伏发电系统的监测与控制、模拟电网的实时运行仿真、系统潮流计算、支路参数修改、节点参数修改、灵敏度分析、数据保存与导出、用户管理等功能。
3 系统硬件设计系统的硬件设计主要为设计数据采集器。
硬件部分主要考虑可靠性、低功耗及经济性、测量精度、抗干扰能力等因素，由信号检测及处理部分、CUP 最小系统部分、电源变换部分和数据传输4部分组成。
数据采集器硬件结构如图2所示。
图1 系统结构图2 数据采集器硬件结构4 系统软件设计系统的软件设计包括数据采集器和仿真平台软件设计两部分。
新能源并网逆变器设计和仿真研究毕业设计论文
工学学士学位论文新能源并网逆变器设计和仿真研究学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日目录摘要 (3)Abstract (4)1.前言 (5)1.1课题研究背景及意义 (5)1.2太阳能并网发电系统 (6)1.2.1电网对逆变器的要求 (7)1.2.2光伏阵列对逆变器的要求 (7)1.2.3用户对逆变器的要求 (8)2光伏电池及其特性 (9)2.1光伏阵列的组成 (9)2.2光伏电池物理机制的数学模型 (9)2.3光伏模块的PSIM 仿真模型 (10)2.4光伏模块PSIM 模型的仿真分析 (11)2.5串联电阻s R 和并联电阻sh R 对模块输出特性的影响分析 (14)３系统主电路的设计和控制方法 (16)3.1光伏并网逆变器常用拓扑方案 (16)3.1.1按有无变压器分类 (16)3.1.2按功率变换级数分类 (17)3.1.3 DC-AC-DC-AC 拓扑结构 (18)3.2逆变器并网运行电路原理分析 (20)3.3系统总电路的设计 (21)3.3.1 DC-DC 变换器 (22)3.3.2逆变器主电路的设计 (22)3.4空间矢量直接电流控制 (23)3.4.1 d/q 坐标系下的数学模型 (23)3.4.2 d/q 坐标系下的控制策略 (25)3.4.3 d/q 坐标系下的控制方程 (26)4光伏并网发电系统的仿真研究 (29)4.1 PSIM 仿真软件的介绍 (29)4.2 对DC-DC 转化器PSIM 仿真 (29)4.2.1 DC-DC 原理图 (30)4.2.2 DC-DC c block 编程 (30)4.2.3 DC-DC 仿真图 (32)4.3并网逆变器的PISM 仿真 (33)4.3.1 并网逆变器原理图 (33)4.3.2并网逆变器 C block 编程 (33)4.3.3并网逆变器仿真图 (36)5致谢 (37)参考文献 (38)摘要太阳能作为一种新型能源及其清洁、储量大、无污染等优点使其利用越来越受到人们的重视，而光伏发电技术的应用更是人们普遍关注的焦点。
(仅供参考)光伏发电并网仿真实验报告
三相两级式光伏并网仿真实验报告（此仿真务必用matlab2011b 打开）1仿真要求光伏仿真主电路及参数如下：5L mH=2123L mH=2500c U V= /,%16N k Y U ∆=V44.25.2935.44.95175oc sc m m m U V I A U V I A P Wp=====仿真要求：1、建立光伏阵列的数学模型；2、DC/DC 换流器实现MPPT ，算法自定；3、三相VSC ，在dq 坐标系下实现直流电压和电流的控制，控制器采用PI 控制器。
4、采用频率和开关频率6kHZ 。
5、仿真软件自选。
6、仿真完成的同时，编写仿真实验报告，报告应包括：模块功能介绍，控制器参数，光伏阵列伏安特性及功率特性，MPPT 仿真结果，交流侧电压电流波形（单位功率因数、发出感性无功、吸收感性无功）。
2光伏阵列模块（1） 模块的搭建光伏阵列的输出具有非线性特征，并且其输出受光照强度、环境温度和负载情况影响。
在一定的光照强度和环境温度下，光伏电池可以工作在不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏电池的输出功率才能达到最大值。
光伏电池的等效物理模型如图1所示。
ph I LR LI SR图1 光伏电池等效物理模型设在任意太阳辐射强度R ()W m 2⋅和环境温度T ，25C ︒条件下，sc I 为短路电流，oc V 为开路电压，m I 为最大功率点电流，m V 为最大功率点电压，当光伏阵列电压为V ，其对应的电流I 为：()()()121exp /1sc oc I I C V C V =-⋅⋅-⎡⎤⎣⎦ ()()()121/exp /m sc sc m oc C I I I V C V =-⋅⋅-⋅⎡⎤⎣⎦()()2/1/1/m sc m m sc C V V I I I =-- ()*//1ref ref sc DI R R DT R R I α=+-s DV DT R DI β=--ref DT T T =-c T T t R α=+式中tc 为太阳电池模块的温度系数；Rref 、Tref 分别为太阳日照强度和太阳能电池温度参考值；α：在参考日照下，电流变化温度系数(Amps/℃)；β：在参考日照下，电压变化温度系数(V/℃)；Rs ：光伏模块的串联电阻。
太阳能光伏发电并网系统的建模和仿真
的数学模型，搭建了１０ ＭＷ 光伏电源的仿真模型。在此基 础 上，提 出 了 改 进 的 扰 动 观 察 最 大 功 率 跟 踪 方 法 ，该 方
法不受测量和计算误差的影响，能保证光伏电源尽快稳定在最大功率点。应用正 弦 脉 宽 调 制 的 电 压 型 三 相 桥 式 逆
变器和具有阻尼电阻的 ＬＣＬ 滤波器作为光伏电 源 与 电 网 之 间 的 接 口，采 用 内 外 环 加 同 步 比 例 积 分 的 电 流 控 制 技
步的旋转坐标系下，通过两个 ＰＩ调节器对并网电流 进行有功功率ｄ 轴 和 无 功 功 率ｑ 轴 的 解 耦 控 制，使 光伏电源工 作 在 最 大 功 率 点 （ＭＰＰ）且 并 网 功 率 因 数可调。
１ 大 容 量 光 伏 电 源 的 数 学 模 型 和 仿 真 建 模
光伏 电 池 是 光 伏 电 源 的 最 小 单 元，通 常 将 一 系 列小功率的光伏电 池 组 成 光 伏 组 件，再 根 据 功 率 等 级通过串并联形 成 光 伏 阵 列、得 到 光 伏 电 源。 光 伏 电池的 基 本 结 构 是 能 够 将 光 能 转 换 为 电 能 的 ＰＮ 结，图１显示了 其 精 确 的 等 效 模 型［５－６］，由 光 生 电 流 源 、二 极 管 、串 联 和 并 联 电 阻 组 成 。 光 伏 电 池 产 生 的 光生电流Ｉｐｈ与光照强度λ 成正 比，流 经 二 极 管 的 电 流Ｉｄ 随着结电压 Ｕｄ 及 逆 向 饱 和 电 流Ｉｓａｔ的 不 同 而
实 际 中 ，电 流 和 电 压 存 在 测 量 误 差 ，计 算 中 又 有 精度误差，造成了 即 使 工 作 点 在 ＭＰＰ 附 近，但 只 要 ΔＵ 和 ΔＰ 有 变 化，该 跟 踪 法 就 不 断 地 对 光 伏 电 源 进行扰 动，使 其 无 法 稳 定 工 作。 图４ 为标准环 境 条 件下，光伏１０ ＭＷ、系统３０ ＭＶＡ 和负载３０ ＭＷ 的 并网系统采用该跟踪方法得到的光伏输出参考电压。
大型光伏并网系统的建模与仿真
θz = π/ 2 - αs
(9)
其中 ,αs 为太阳高度 ,即 sinαs = sinΦsinδ + cosΦcosδcosω (10)
2. 1. 5 倾斜面上反射太阳辐射 Ir
Ir
=
1 2
Iρt (1 -
cosβ) (1 + sin2 (θ/ 2) )
|
cosΔ |
(11)
其中 ρ, 为反射系数 ;Δ为倾面相对于太阳的方位
0. 002 697cos3γ+ 0. 001 48sin3γ
(2)
其中
γ= 2π(n - 1) / 365
(3)
2. 1. 2 水平面上的散射太阳辐射 Id
Id = IT - IR cosθ
(4)
其中 , IT 为水平面上总太阳辐射 ; IR 为水平面上 直射太阳辐射 ;θ为太阳射线对水平面的夹角 。
DV = - β·DT - Rs ·DI
(27)
DT = Tc - Tref
(28)
其中 , Rref 、Tref分别为太阳辐射和光电池温度参考 值 ,一般分别取为 1 kW/ m2 和 25 ℃;α为在参考
日照下的电流变化温度系数 (Amps/ ℃) ;β为在参
考日照下的电压变化温度系数 (V/ ℃) ; Rs 为光伏
在连续跟踪阵列方式中 ,太阳电池阵列的方
位角等于太阳的方位角 ;太阳电池阵列的倾角为
太阳高度的余角 ,亦天顶角 。即
γn = γs
(16)
β = θz = π/ 2 - αs
(17)
2. 2. 4 步进跟踪阵列
在这种跟踪方式中 ,以每 5 min 的某一倍数
为跟踪步长 ,γn 及β的确定同 (18) 式和 (19) 式 。