基于Matlab软件平台的光伏并网系统仿真实训

绪论

新能源是21世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。随着世界经济的快速发展，对能源需求逐年增长，而地球上以石油和煤为主的矿物资源日渐枯竭，能源已成为制约各国经济发展的瓶颈。同时，随着化石燃料的燃烧，所产生的二氧化碳在大气中的浓度急剧增加，生态环境逐渐恶化，使地球逐渐变暖。随着人类社会的发展，改善生态环境的呼声越来越高，开发利用无污染的新能源，对促进社会文明与进步，发展经济，改善人民生活具有重大的意义。太阳能作为一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，在日常生活中受到了各国政府的重视，各国都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。

太阳能并网发电系统通过把太阳能转化为电能，不经过蓄电池储能，直接通过并网逆变器，把电能送上电网。太阳能并网发电代表了太阳能电源的发展方向，是21世纪最具吸引力的能源利用技术。光伏发电技术根据负载的不同分为离网型和并网型两种，早期的光伏发电技术受制于太阳能电池组件成本因素，主要以小功率离网型为主，满足边远地区无电网居民用电问题。随着光伏组件成本的下降，光伏发电的成本不断下降，预计到2013年安装成本可降至1.5美元/Wp，电价成本为6美分/(kWh)，光伏并网已经成为可能。并网型光伏系统逐步成为主流。

目录

第一章基于Matlab软件平台的光伏并网系统仿真实训......................... 错误！未定义书签。

1.1 Matlab软件介绍...................................... 错误！未定义书签。

1.2 光伏并网系统 (8)

第二章光伏并网逆变器电路工作原理 (13)

2.1 逆变器定义 (13)

2.3 逆变器功能作用 (13)

2.3.2 孤岛检测技术 (14)

2.3.3 智能电量管理及系统状况监控系统 (14)

第三章SG3525芯片 (15)

3.1芯片特点 (15)

3.2 管脚功能管脚图 (16)

3.3 结构设计内部结构图 (17)

第四章制图 (18)

4.1 用protel绘制原理图 (18)

4.2 根据原理图生成PCB电路板图 (18)

第五章焊接与调试 (19)

5.1 电路前面板的设计 (19)

5.2 调试结果 (20)

第六章实训结论 (21)

第一章基于Matlab软件平台的光伏并网系统仿真实训

1.1 、Matlab软件介绍

MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks 公司

出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

时至今日，经过Math Works公司的不断完善，MATLAB已经发展成为适合多学科、多种工作平台的功能强劲的大型软件。在国外，MATLAB已经经受了多年考验。在欧美等高校，MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具；成为攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能。在设计研究单位和工业部门，MATLAB被广泛用于科学研究和解决各种具体问题

基本功能

MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非

交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用

MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

1.2、光伏并网系统

太阳能电池发电系统是利用光生伏打效应原理制成的，它是将太阳辐射能量直接转换成电能的发电系统。它主要由太阳能电池方阵和逆变器两部分组成。如下图所示:白天有日照时，太阳能电池方阵发出的电经过并网逆变器将电能直接输送到交流电网上，或将太阳能所发出的电经过并网逆变器直接为交流负载供电。

1.1.2 MTTP跟踪法仿真

跟踪波形如图1.2所示

图1.2 跟踪波形 图1.3 跟踪波形

PWM 输出波形如图1.4所示

图1.1 MTTP 仿真图

图1.4 PWM 波形

Battery蓄电池系统仿真图如图1.5所示

图1.5 蓄电池系统仿真图

MPPT最大功率点跟踪系统如图1.6所示

SPWM 波形如图1.7所示

锯齿波波形如图1.8所示

图1.7 SPWM 波形

图1.8 锯齿波形

1.2 逆变系统仿真

PWM 波形发生系统如图1.11所示

图1.9 逆变系统

图1.10 仿真波形

图1.11 PWM 发生系统