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。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践随着清洁能源使用的推广和应用，光伏发电技术逐渐成为了一种重要的清洁能源资源。
在这种情境下，光伏发电并网系统的研究和应用变得越来越重要。
通过建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目，能够有效地提高相关人员对光伏发电并网系统的理解和应用能力。
1.系统构建。
建设虚拟仿真实验项目的第一步，应该是根据实际的光伏发电并网系统架构和工作原理，设计系统构建的方案。
2.软件搭建。
在系统构建方案确定后，根据虚拟仿真实验项目的特点，选用相应的软件进行搭建。
在软件搭建过程中，需考虑到灵活性、可靠性、易用性等方面的要求。
3.仿真实验。
在虚拟仿真实验项目搭建完成后，便可以进行实验操作。
在实验过程中，需要模拟光伏发电并网系统在不同环境下的工作状态，探究其工作原理并进行系统优化。
基于上述理念，光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目应该致力于以下工作：1.模拟不同天气环境下的光伏发电并网系统工作状态（如阴天、晴天、夜晚等），探究光伏电池组的特性和光伏发电系统的工作原理。
2.模拟不同光照强度下的光伏发电并网系统工作状态，分析其对电网的影响，并对系统进行调节和优化。
4.模拟不同类型电源并联连负载的工作特性，探究其对光伏发电并网系统的影响，研究其并联方式、控制方法及优化方案。
总体来说，光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的建设，应该围绕着光伏发电系统的工作原理展开，全面模拟光伏发电系统的输出、控制、调节等方面的特性，同时探究优化系统稳定性和效能的方法，为提高光伏发电并网系统的运行效率提供有力帮助。
相信光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的建设，将会对推进清洁能源技术的发展，产生积极的促进作用。
光伏并网发电装置的设计与仿真
回路 、 控 电 路 、 主 电源 主 电 路 和 反 馈 回路 五 个 主 要 部
率 跟踪 和相 位 跟踪 功能 ， 以及过 流 、 压故 障保 护和 欠
自动 恢 复 功 能 。
图 １ 系 统 框 图
１ 主 控 电 路 及 仿 真
主 控 电路 如 图 ２所 示 ， 为 ３ 部 分 。 ａ 分 是 分 个 部
第３ ２卷
增 刊
电 气 电 子 教 学 学 报
２１ ５
光 伏 并 网发 电装 置 的 设 计 与 仿 真
江睿 谦 蔡 容 龄 李 ， ， 艳。
（ ． 军雷达 学 院电路 与 系统 ， 北 武 汉 ４ ０ １ ；． 军雷达 学 院英语教 研 室 ， 北 武汉 ４ ０ １ ； １空 湖 ３ ０ ９２ 空 湖 ３ ０ ９
ＪＩ ＡＮＧ ｉｑ ａ ，ＣＡＩ Ｒｏ ｇ ｌｎ ２，ＺＨ ＡＩ Ｃｈ ｎ －ｈｅ ，ＬＩ Ｙａ Ｒｕ － ｉ ｎ ｎ －ｉ ｇ ａ ｇ ｓ ｎｇ ｎ。，ＹＥ ｎｇ Ｆｅ
（．Ａｉ ｏ ｃ Ｒａ ａ ａ ｅ １ ｒ ｒｅ ｄ ｒ Ｆ Ａｃｄ ｍｙ （ ＲＡ） Ｗｕ ａ ３０ ９ ｈｎ ２ ＡＦ ， ｈ ｎ ４０ １ ，Ｃ ｉａ；．Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＥ ｇ ｉ ＡＦ ｐ ｒｍｅｔ ｎ ｌ ｈ， ＲＡ， ｈ ｎ ４０ １ ，Ｃ ｉａ ｏ ｓ Ｗｕ ａ ３ ０ ９ ｈｎ
分布式光伏并网系统的设计与仿真分析
分布式光伏并网系统的设计与仿真分析第一章绪论随着新能源逐渐成为人们重视的焦点，太阳能光伏发电系统愈发受到关注。
随着智能电网、分布式电力系统的发展，光伏发电被越来越多的人看做一种绿色清洁的发电方式。
分布式光伏并网系统因其灵活性和高效性，成为了当今光伏发电系统中的重要结构形式之一。
在本文中，我们将探讨分布式光伏并网系统的设计与仿真分析。
第二章分布式光伏并网系统的设计分布式光伏并网系统的设计，需要考虑到系统的稳定性、安全性、可靠性和经济性。
我们将从以下几个方面进行讨论。
2.1 光伏电池组件的选择在分布式光伏并网系统中，光伏电池组件的选择非常重要。
光伏电池组件应该能够适应当地的气候、温度和日照条件，以确保系统的发电效率。
此外，光伏电池组件的品质也应该优良，适应当地的电力网络和环境条件。
2.2 逆变器的选择逆变器是分布式光伏并网系统中的重要组成部分，它将光伏电池产生的直流电转换成为交流电。
逆变器应该具有高效、可靠和稳定的特性。
在选择逆变器时，应该考虑到当地的电力网络，以确保系统的能量转换效率和质量。
2.3 并网电流控制性能分析并网电流的控制非常重要，因为并网电流控制的稳定性和安全性是分布式光伏并网系统运行正常的重要保证。
为了提高并网电流的控制性能，可以采用多输入多输出控制系统、模糊控制系统等方法来提高系统控制性能，保证系统的稳定性和安全性。
第三章分布式光伏并网系统的仿真分析在设计分布式光伏并网系统之前，需要进行系统仿真分析。
目的是为了控制系统设计的合理性和可行性，分析系统各个部分之间的互动。
系统仿真分析可以通过模拟器、控制板、计算机软件等工具实现。
3.1 光伏电池仿真在分布式光伏并网系统的设计和仿真分析中，对光伏电池的仿真分析是非常重要的。
可使用MATLAB等数学软件，用建立的模型来预测系统的性能、故障分析等，以便系统在建立和调试期间能够发挥高效和可靠的性能。
3.2 并网电流仿真在分布式光伏并网系统的仿真分析中，对并网电流的构建和仿真分析是非常重要的。
电力系统中的光伏发电系统设计与仿真
电力系统中的光伏发电系统设计与仿真随着能源需求的不断增长和环境问题的日益凸显，光伏发电系统作为可再生能源的一种重要形式，受到了广泛关注和应用。
本文将探讨在电力系统中光伏发电系统的设计与仿真。
光伏发电系统是利用太阳光的能量转化为电能的系统，其核心是太阳能电池板。
在光照条件下，太阳能电池板会产生电能，并通过逆变器将直流电转化为交流电，供给给电网使用或储存于电池组中。
光伏发电系统的设计和仿真在电力系统中具有重要的意义，既可以优化光伏系统的工作性能，同时也可以确保系统可靠地与电网进行连接。
首先，光伏发电系统的设计需要考虑光照条件和光伏阵列的布置。
光照条件是光伏发电系统能否正常工作的重要因素之一。
通过对光照条件的分析和预测，可以确定光伏阵列的布置和朝向，以最大程度地利用太阳能资源。
此外，在设计光伏阵列时，还需要考虑阵列的倾角和间距等参数，以提高光伏发电系统的能量产出。
其次，光伏发电系统的设计还需要考虑到逆变器和电池组的选择。
逆变器是光伏发电系统中直流电转化为交流电的关键设备。
在选择逆变器时，需要考虑其转换效率和稳定性，以确保系统具有良好的能量转换效率和工作稳定性。
同时，电池组的选择也是光伏发电系统设计的重要一步。
电池组可以作为储能设备，将多余的电能存储起来，以供夜间或恶劣天气条件下使用。
除了设计，光伏发电系统还需要进行仿真来验证设计的合理性和系统的可靠性。
仿真可以模拟光伏发电系统在不同工况下的性能，包括不同的光照条件和负载变化等。
通过仿真，可以评估光伏发电系统的能量产出、电压稳定性和系统响应速度等指标，并对系统进行优化和改进。
同时，仿真还可以检测系统故障和异常情况，以提前预警和解决问题，确保光伏发电系统的可靠性和安全性。
光伏发电系统设计与仿真还需要考虑到整个电力系统的运行和接入问题。
在设计光伏发电系统时，需要充分考虑电力系统的负荷需求和供电能力，在满足负荷需求的同时保持系统的稳定性和安全性。
此外，光伏发电系统的接入也需要考虑到与电网的连接和并网运行。
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。
20kW并网型光伏发电系统的设计与仿真
20kW并网型光伏发电系统的设计与仿真引言光伏发电系统是一种通过光电效应将太阳能转换为电能的系统。
随着清洁能源的日益受到关注，光伏发电系统的应用越来越广泛。
本文将介绍一个20kW的并网型光伏发电系统的设计与仿真。
设计方案光伏阵列设计在设计光伏阵列时，需要考虑光伏电池的类型、工作温度和数量。
通常情况下，多晶硅太阳能电池是最常见和最经济的选择。
在确定数量时，需要根据地区的太阳辐射程度和发电容量来计算。
MPPT控制器设计最大功率点追踪（Maximum Power Point Tracking，简称MPPT）控制器是光伏发电系统中重要的一部分。
其主要功能是通过调整负载来使光伏阵列输出电压和电流达到最大值，从而提高发电效率。
MPPT控制器的设计需要考虑功率损失、响应速度和系统稳定性。
通常，可以使用模拟控制或数字控制来实现MPPT控制。
逆变器设计逆变器是将直流电转换为交流电的设备。
在光伏发电系统中，逆变器将光伏阵列输出的直流电转换为适用于并网的交流电。
逆变器的设计需要考虑输出功率、输出电压波形质量和系统保护功能。
常见的逆变器拓扑包括PWM逆变器和H桥逆变器。
并网连接设计并网型光伏发电系统将发电输出连接到公共电网中，从而实现发电量的出口和购电量的进口。
并网连接设计需要考虑系统对电网的影响、反向电流的防护和系统保护。
通常，可以使用电网保护装置和功率限制器来确保并网连接的安全性和稳定性。
此外，还需满足当地的并网规范和要求。
仿真实验在设计完成后，可以使用适当的仿真工具对光伏发电系统进行仿真实验。
常见的仿真工具包括MATLAB/Simulink、PSIM等。
在仿真实验中，可以验证设计的可行性，同时优化设计参数以提高系统性能。
通过仿真实验，还可以分析光伏发电系统的工作特性和响应。
结论本文介绍了20kW并网型光伏发电系统的设计与仿真。
通过合理的光伏阵列设计、MPPT控制器设计、逆变器设计和并网连接设计，可以实现高效、稳定和安全的光伏发电系统。
20kW两级式光伏并网系统设计与仿真分析
20kW两级式光伏并网系统设计与仿真分析随着传统化石能源的日益枯竭,以光伏为代表的新能源发电得到了越来越多的发展。
相对于传统的化石能源,新能源具有污染小、可再生、储存量大等优点,但因其能量密度低且分散的特点,已不适合传统的大规模集中发电、远距离输电方式,此时分布式发电就突显了它的优势。
为了进一步提升分布式光伏并网系统的性能,本文研究了基于两级式光伏并网系统的新型MPPT控制方法与逆变器同步检测技术。
首先,介绍了光伏电池的发电原理,用数学表达式形式对其特性进行描述,并给出了常用的数学模型。
分析常规使用的几种MPPT的方法,并给出实现手法并分析其优缺点。
综合研究内容,提出了一种改进型MPPT实现方法,研究了其改进思路与实现方法。
然后,建立前端交错并联Boost变换器的数学模型与三相全桥逆变器的同步旋转坐标系的数学模型。
根据数学模型,先研究了前端DC/DC变换器双闭环控制系统设计方法,再根据典Ⅰ与典Ⅱ型系统特点,对后端逆变器控制系统进行了分析设计。
接着,研究了基于复数滤波器的同步检测技术,分析了复数滤波器应用于同步检测技术消除电网不平衡对系统同步检测的影响原理,并给出了参数整定与实现方法。
最后,研究了前端DC/DC变换器、三相全桥逆变器的主电路参数设计与控制参数整定。
并对本文提出来的改进型MPPT方法、多复数滤波器与整个两级式光伏系统的原理进行了仿真验证,通过仿真验证了本文研究的MPPT控制方法、逆变器同步检测技术及系统控制的合理性与有效性。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践1. 引言1.1 背景介绍光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践是当前研究的热点之一。
随着光伏发电技术的不断发展和普及，光伏并网系统在能源领域起着越来越重要的作用。
在实际应用中，如何有效地建设和管理光伏发电并网系统，提高系统的效率和可靠性，成为了当前研究的重点之一。
光伏发电并网系统是指将光伏发电系统与电网进行连接，将光伏发电的直流电转换为交流电并输送到电网中。
光伏发电并网系统具有清洁环保、可再生能源等优势，受到了广泛关注。
光伏发电并网系统也面临一些挑战和问题，如功率波动、系统稳定性等。
为了解决这些问题，研究者们提出了利用虚拟仿真技术来建设光伏发电并网系统，通过模拟实验来评估系统性能，并提出改进措施。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践具有重要的理论和应用价值。
通过对光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目进行建设与实践，可以为光伏发电并网系统的优化设计和管理提供技术支持和参考依据。
1.2 研究目的本文旨在通过建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目，探究光伏发电系统在实际运行中与电力网的互联互通机制，并通过实践验证其性能表现。
具体目的包括：1. 探索光伏发电系统在并网过程中的运行机理，深入理解光伏发电与电力网的协同作用；2. 分析并网系统的设计原理，探索其在光伏发电系统中的应用效果；3. 建立虚拟仿真实验项目，为实际工程建设提供参考和支持；4. 通过实践过程对系统性能进行评估，验证其在不同环境条件下的稳定性和可靠性。
通过本研究，旨在为光伏发电并网系统的优化设计、性能提升和实际应用提供理论依据和实践参考，促进光伏发电技术的发展和推广。
1.3 研究意义光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践的研究意义主要体现在以下几个方面：该研究将对光伏发电系统和并网系统的设计原理进行深入剖析，有助于更好地理解光伏发电并网系统的工作机制和运行原理，为进一步优化系统性能提供技术支持。
系统仿真在光伏电站并网运行中的应用
系统仿真在光伏电站并网运行中的应用光伏电站以太阳能光伏电池组件为基础，将太阳能转化为直流电能，并通过逆变器将直流电能转化为交流电能，然后并入电网。
在光伏电站的并网运行中，系统稳定性和可靠性是至关重要的因素。
为了确保光伏电站的正常运行，系统仿真应用成为一种非常有效的工具。
本文将探讨系统仿真在光伏电站并网运行中的应用，并介绍其在提高光伏电站性能和优化管理方面的作用。
一、系统仿真在光伏电站设计中的应用在光伏电站设计阶段，系统仿真可以帮助工程师评估不同组件和配置的性能，并优化电站的布局和参数设定。
通过建立光伏电池组件、逆变器、电网模型等的仿真模型，可以模拟不同运行条件下的性能表现。
例如，在光照强度波动、逆变器容量变化等情况下，系统仿真可以分析电站的功率输出、电网稳定性等关键指标，帮助工程师选择最佳的组件和配置方案。
二、系统仿真在光伏电站运行监测中的应用光伏电站的运行监测对于保障电站的稳定运行和发电效率至关重要。
系统仿真可以模拟光伏电站在不同工况下的运行情况，并对电站的输出功率、逆变器运行状态、电网连接等进行监测和分析。
通过与实际运行数据对比，可以提供准确的分析结果和预测，为运维人员提供及时的运维决策依据。
三、系统仿真在光伏电站故障诊断中的应用光伏电站在实际运行中可能出现各种故障，如光伏电池组件故障、逆变器故障等。
系统仿真可以通过建立故障模型，模拟光伏电站在不同故障条件下的运行情况，并根据仿真结果进行故障诊断和定位。
通过系统仿真，可以事先预测和分析潜在故障的影响，提前采取相应的维修和保养措施，降低故障对电站运行的影响。
四、系统仿真在光伏电站优化管理中的应用系统仿真还可以帮助光伏电站实现优化管理。
通过建立光伏电站的综合仿真模型，分析光伏电站的能耗、发电效率、电网连接等关键指标，对电站的运行策略进行优化。
例如，通过仿真分析不同的发电策略和能耗控制策略，可以实现光伏电站的最大经济效益和可持续发展。
综上所述，系统仿真在光伏电站并网运行中具有广泛的应用价值。
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
首先，设计光伏阵列是并网光伏发电系统的核心部分。
光伏阵列的设
计包括阵列排布方式的选择、阵列面积的确定和光伏组件的选型。
对于阵
列排布方式，可以选择固定式、单轴追踪式或双轴追踪式。
固定式阵列适
用于光照条件稳定的地区，而追踪式阵列能够提高光伏阵列的功率输出。
阵列面积的确定需要考虑到地面空间的限制和光伏阵列的总装机容量。
光
伏组件的选型需要考虑其功率输出、效率和耐久性等因素。
最后，对并网光伏发电系统进行仿真分析可以评估系统的性能和稳定性。
常用的仿真软件包括Matlab/Simulink和PSIM等。
仿真分析可以模
拟系统在不同光照条件下的功率输出和电压波动等情况，并评估系统的响
应速度和稳定性。
通过仿真分析，可以进行参数优化和系统的可靠性评估。
总之，设计一套高效稳定的并网光伏发电系统需要综合考虑光伏阵列
的设计、逆变器的选型和系统的仿真分析等因素。
只有在充分考虑这些方
面的情况下，才能设计出满足实际需求的并网光伏发电系统。
光伏发电系统建模与仿真
光伏发电系统建模与仿真简介光伏发电系统是一种利用太阳光能直接转化为电能的设备，逐渐成为一种重要的可再生能源发电方式。
建立光伏发电系统的数学模型，并进行仿真，可以帮助我们更好地了解光伏发电系统的运行原理以及优化系统性能的方法。
在本文中，我们将讨论光伏发电系统的建模方法，并介绍如何使用仿真工具进行系统仿真。
本文将包含以下几个部分：1.光伏发电系统的基本原理2.光伏发电系统的数学建模方法3.仿真工具介绍与使用方法4.光伏发电系统的仿真案例分析5.结论与展望光伏发电系统的基本原理光伏发电系统主要由光伏电池阵列、逆变器和电网连接组成。
光伏电池阵列是光伏发电系统的核心部件，通过将太阳能转化为直流电能。
逆变器则将直流电转化为交流电，并将其与电网连接起来，以实现电能的输出和调节。
光伏电池的工作原理是通过光生电效应将太阳光能转化为电能。
在光照条件下，光线照射到光伏电池上，光能被光伏电池吸收，进而激发光伏电池中的电子。
这些电子在光伏电池中形成电流，经过光伏电池上的导线和电子器件，通过负载最终输出电能。
光伏发电系统的数学建模方法为了更好地理解光伏发电系统的工作原理和性能，我们需要建立数学模型对其进行描述。
光伏发电系统的数学建模主要包括以下几个方面：1.光伏发电效率模型：光伏发电效率是指光伏电池将太阳能转化为电能的能力。
建立光伏发电效率模型可以帮助我们了解光伏电池在不同光照条件下的工作效果。
2.光伏电池阵列模型：光伏电池阵列是由多个光伏电池组成的。
建立光伏电池阵列模型可以帮助我们了解光伏电池之间的相互影响以及整个光伏发电系统的总体性能。
3.逆变器模型：逆变器是将光伏电池阵列输出的直流电转化为交流电的设备。
建立逆变器模型可以帮助我们了解逆变器的工作原理以及对电网连接的影响。
4.功率调节策略模型：光伏发电系统在不同的工作条件下需要采用不同的功率调节策略。
建立功率调节策略模型可以帮助我们优化光伏发电系统的性能。
通过建立以上数学模型，我们可以对光伏发电系统进行仿真研究，从而更好地理解和优化系统的性能。
(完整word版)光伏发电并网系统Simulink仿真实验报告
光伏发电并网系统Simulink仿真实验报告电气工程学院王安2011302540086一．光伏发电系统基本原理与框架图基本原理为：光伏阵列接受太阳能产生直流电流电压，同时电流电压受光照和温度的影响，而后经DC\DC（BOOST升压电路）转化将电压升高，再经DC\AC逆变产生交流电压供给负载使用。
在这中间需要用MPPT使光伏电池始终工作在最大功率点处。
二．光伏电池的工作原理光伏发电的能量转换器件是太阳能电池，又叫光伏电池。
光伏电池发电的原理是光生伏打效应。
光伏电池应用P-N结的光伏效应（Photovoltaic Effect）将来自太阳的光能转变为电能。
当太阳光照射到太阳能电池上时，电池吸收光能，产生光电子－空穴对。
在电池内电场的作用下，光生电子和空穴被分离，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。
若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就有“光生电流”流过，从而获得功率输出。
这样，太阳的光能就变成了可以使用的电能。
三．光伏发电系统并网Simulink仿真利用MTALAB中的simulink软件包，可以对10KW,380V光伏发电系统进行仿真，建立仿真模型如下：输入参数如下：Simulink提供的子系统封装功能可以大大增强simulink系统模型框图的可读性封装子模块如下：光伏电池封装模块：最大功率点跟踪模块：PWM模块如下：并网端PWM内部PI模块：光伏电池输出电压如下：光伏电池输出电流如下：光伏电池输出功率波形如下：并网(220V)成功后输出电流波形：结果分析:通过对光伏发电的matlab-simulink仿真，得到了与理论曲线基本相同的电压、电流、功率曲线，但仍有不足之处，比如产生了许多谐波。
通过这次的仿真实验，让我更加深刻认识了光伏发电的工作原理和过程，对光伏发电过程中可能出现的问题也有了一定的了解。
虽然自己现在没办法解决，但随着自己学习的深入，以后会有办法解决的。
简易光伏并网系统仿真设计
简易光伏并网系统仿真设计光伏并网系统是指将光伏发电系统与市电系统相连接，共同供电的系统。
在设计光伏并网系统时，需要进行系统的规划和仿真，以确保系统的安全稳定运行。
本文将介绍一种简易的光伏并网系统的仿真设计。
首先，需要确定光伏发电系统的规模和组件。
光伏发电系统由光伏组件、直流-交流逆变器和计量仪表等组成。
在仿真设计中，我们可以选择一种常见的组件，如典型的多晶硅太阳能电池板，逆变器选择市面上比较常见的单相逆变器。
其次，需要进行系统电路图的设计。
光伏发电系统的电路图包括光伏组件与逆变器的连接和逆变器与市电网络的连接。
在电路图设计时，需要考虑光伏组件的最大功率点追踪（Maximum Power Point Tracking, MPPT）算法的应用，以确保光伏组件能够在不同日照条件下工作在最佳工作点。
逆变器与市电网络的连接需要考虑保护装置的设置，以确保系统的安全并满足市电网络的要求。
然后，需要进行系统的参数设置。
光伏发电系统的参数设置包括光伏组件的最大功率、发电效率、最大电压和最大电流限制等；逆变器的输入电压范围、输出电压和频率等；市电网络的电压、频率和功率因数等。
这些参数的设置需要参考实际应用的要求和环境条件。
接着，可以利用专业的仿真软件进行系统的仿真分析。
常见的仿真软件有PSCAD、PSIM等。
在进行仿真分析时，可以模拟不同天气条件下光伏发电系统的工作情况，比如晴天、阴天和多云天气，以及不同负荷情况下的系统工作情况。
通过仿真分析可以评估系统的发电能力、对电网的影响以及系统的稳定性。
最后，需要对仿真结果进行数据分析和系统优化。
通过对仿真结果的分析，可以评估系统的性能，并进一步优化系统的设计和参数设置，以提高系统的效率、减少能量损失和提高系统的运行稳定性。
综上所述，简易光伏并网系统的仿真设计包括规划系统的组件和规模、设计系统的电路图、设置系统的参数、进行仿真分析和数据分析优化等步骤。
通过仿真设计，可以提高系统的安全性、稳定性和效益，为实际应用提供参考。
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践
光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践一、项目背景为了开展光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的建设与实践，首先我们需要了解项目的背景和意义。
目前，我国的光伏发电装机容量居世界前列，光伏发电并网系统的建设和运行对于实现清洁能源的大规模利用具有重要意义。
由于光伏发电与传统电网之间存在一定的差异，光伏发电并网系统的稳定运行和优化性能依然面临着一系列挑战。
在这样的背景下，开展光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践具有重要的意义。
通过建立虚拟仿真实验平台，可以模拟光伏发电并网系统的各种运行情况，对系统进行优化设计和性能分析，提高系统的稳定性和效率。
虚拟仿真实验平台还可以为工程师和研究人员提供一个方便、高效的工具，帮助他们更好地理解系统的工作原理和进行相关研究。
二、项目建设1.虚拟仿真实验平台的建立光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的建设首先需要建立一个完善的虚拟仿真实验平台。
该平台应该包括光伏组件、逆变器、电网连接设备等光伏发电系统的各个部分，并且能够模拟系统在不同工况下的运行情况。
为了提高虚拟仿真实验的真实性，平台还应该包括光伏发电场景、电网负载情况、气象条件等外部环境因素。
在建立虚拟仿真实验平台的基础上，需要建立一个完善的虚拟仿真实验模型。
该模型应该包括光伏发电系统的电气特性、光照条件、电网连接特性等关键参数，以及系统的控制策略、运行模式等重要信息。
通过精准的建模和仿真分析，可以模拟系统在不同工况下的运行情况，并进行性能评估和优化设计。
为了支持光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的开展，需要开发一些有效的仿真算法。
这些算法可以用于模拟光伏发电系统的功率输出特性、逆变器的电气特性、电网系统的稳定性等方面，为系统的优化设计和性能分析提供重要的支持。
三、实践应用1.系统性能分析2.系统优化设计光伏发电并网系统的优化设计对于保障系统的稳定性和高效性能具有重要意义。
通过光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目的实践应用，可以进行系统的优化设计。
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。
20kW并网型光伏发电系统的设计与仿真
仿真结果：光伏发 电系统的输出功率、 效率、稳定性等指 标
分析方法：采用数 据分析、图表展示 等方式对仿真结果 进行分析
优化建议：根据仿 真结果提出优化方 案，如调整光伏板 角度、优化控制策 略等
仿真验证：对优化 方案进行仿真验证， 确保优化效果达到 预期
系统性能评估与优化建议
评估指标：发 电量、效率、
感谢观看
汇报人：
光伏组件模型的优化：根据仿真结果，对光伏组件模型进行优化，以提高光伏组件的性能和 效率。
光伏组件模型的应用：将优化后的光伏组件模型应用于光伏发电系统的设计和仿真，以提高 光伏发电系统的性能和效率。
逆变器模型建立与仿真
逆变器模型：包括输入输出、控 制策略、参数设置等
仿真步骤：建立模型、设置参数、 运行仿真、分析结果
应用领域：MATLAB/Simulink在电力电子、通信、控制等领域有着广泛的应用。
操作步骤：首先，建立系统模型；然后，设置仿真参数；最后，运行仿真，分析仿真结果。
光伏组件模型建立与仿真
光伏组件模型的建立：根据光伏组件的结构和特性，建立光伏组件的物理模型和数学模型。
光伏组件模型的仿真：利用仿真软件，对光伏组件的输出特性、温度特性、光照特性等进行 仿真，以验证模型的准确性和可行性。
稳定性等
仿真结果：发 电量、效率、 稳定性等指标
的仿真结果
优化建议：根 据仿真结果， 提出优化建议， 如提高发电量、 提高效率、提
高稳定性等
优化方案：根 据优化建议， 提出具体的优 化方案，如改 进光伏组件、 优化系统结构、 优化控制策略
等
未来研究方向展望
提高仿真精度：通过改进算法和模型，提高仿真结果的准确性和可靠性 优化系统设计：针对仿真结果，提出优化建议，提高系统的性能和效率 降低成本：研究降低系统成本的方法，提高系统的经济性 提高系统稳定性：研究提高系统稳定性的方法，降低系统故障率 研究新型光伏发电技术：关注新型光伏发电技术的发展，如薄膜光伏、钙钛矿光伏等，为系统设计提供新的技术支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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。
目前常用的并网光伏发电系统具有两种结构形式，其不同之处在于是否带有蓄电池作为储能环节。
带有蓄电池环节的并网光伏发电系统称为可调度式并网光伏发电系统，由于此系统中逆变器配有主开关和重要负载开关，使得系统具有不间断电源的作用，这对于一些重要负荷甚至某些家庭用户来说具有重要意义；此外，该系统还可以充当功率调节器的作用，稳定电网电压、抵消有害的高次谐波分量从而提高电能质量。
不带有蓄电池环节的并网光伏发电系统称为不可调度式并网光伏发电系统，在此系统中，并网逆变器将太阳能电池板产生的直流电能转化为和电网电压同频、同相的交流电能。
当主电网断电时，系统自动停止向电网供电；当有日照照射、光伏系统所产生的交流电能超过负载所需时，多余的部分将送往电网；夜间当负载所需电能超过光伏系统产生的交流电能时，电网自动向负载补充电能。
太阳能电池板DC/DC电网控制器逆变器交流负载图2-2 并网光伏发电系统2.3光伏阵列建模三相两级式光伏并网发电系统的结构图如图2-3所示，光伏阵列的直流电压经过DC/DC 升压，DC/AC 逆变器，RL 滤波器与电网相连。
dcu dci dcC pvi ai bi c i a V b V cV aU bU cU R L图2-3光伏系统模型实际使用的光伏电池等效电路的形式如图2-4所示。
IphRsRshIshVDVoc ILRL VLID图2-4 光伏电池等效的电路为光生电流，其值与光伏电池的面积及太阳光照强度成正比；为二极管的暗电流，反映了光伏电池P-N结的扩散电流大小；为旁路电阻，反映电阻损耗，为串联电阻，反映漏电流损耗。
因此理想光伏电池的等效电路只相当于一个电流为，的电流源和一个二极管并联。
当光伏电池接入一定负载后，负载便有电流通过，其值为光伏电池输出的负载电流，当负载被短路时，光伏电池输出的短路电流为，为在1000 光源的照射下，光伏电池输出端开路时所测得的输出电压值。
为了寻找光伏电池输出电流的物理表达式，列出以下方程。
(2-1)(2-2)(2-3) 其中为等效二极管的端电压(2-4) 代表光伏电池内部等效二极管P-N结反向饱和电流；q为电子电荷，；K 为波尔兹曼常量，；A是常数因子(正偏电压大时A值为1，正偏电压小时A值为2)；T为绝对温度。
将式(2-3)、(2-4)代入(2-1)中，得出光伏电池输出电流的表达式：(2-5)单个光伏电池输出功率只有1W-2W，输出电压只有0.5V左右，无法满足并网发电的需求，通过光伏电池到光伏模板到光伏阵列的组合方式，可以保证较大的直流电流和电压输出，达到并网的条件要求。
因此，光伏阵列的I-V特性等同于光伏电池的I-V特性。
建立光伏阵列的数学模型，采用SUNFECH公司的STP2505-20/Wd型号光伏电池为例，其中包括：、Voc、等参数，就能在一定精度下等效仿真光伏阵列的I-V特性，满足计算机分析的需求。
表2-1列出了该种光伏模块的输出特性参数表。
表2-1 SUNFECH公司的STP2505-20/Wd光伏电池参数250W 29.5V7.8A Voc 37.4V8.4A 效率15.4%工作温度-最大系统电压1000V DC2.4光伏电池的等效模型在上述中推导出来的光伏电池输出电流表达式(2-5)，是基于物理原理的最基本的解析表达式，但由于光伏电池供应商不向用户提供表达式中的若干参数如、、等，且其参数与环境的关联度较大，难以在工程实践中得到广泛应用，因此不适用于光伏发电系统的工程设计和应用，需要在式(2-5)的基础上做以下近似：（1）忽略项，因为通常较大，为几千欧姆，所以该项远小于光电流，可以省略不记。
（2）假设=，这是由于在通常情况下Rs远小于二极管正向导通电阻，并定义在：1)光伏电池开路状态时，，；2)最大功率点处，，。
设定两个中间参数A，B，通过以上两个条件建立硅太阳电池的工程用数学模型，光伏电池的I-V方程可简化为(2-6) 在最大功率点时，，，可得(2-7) 由于在常温条件下可忽略式中的“-1”项，解出A(2-8) 注意到开路状态下，当时，，并将(2-8)带入(2-6)并忽略“-1”项得：(2-9)因此，通过式(2-8)、(2-9)只需要输入光伏电池通常的技术参数、、、，就可以通过计算得出A和B，进而由式（2-7）得到光伏阵列输出电压和电流的关系。
由于式(2-7)描述的特性曲线是在标准日照强度和标准电池温度条件下得到的，当两者条件发生变化时，需要对原表达式进行修正才能正确描述实际环境条件下的I-V特性曲线。
通常可采用的方法是由光伏电池供应商提供的参数，即标准日照强度和标准温度下的参数值，估算出实际日照强度和实际温度下的参数再代入实用表达式(2-7)得到实际情况下的I-V特性曲线。
其过程如下：(2-10)(2-11)(2-12)(2-13)(2-14)(2-15)(2-16) 假设I-V特性曲线基本形状不变，系数a、b、c的典型值。
2.4光伏电池的仿真分析以表2-1列举的光伏模块参数为仿真对象，依照上节推导出的公式在MATLAB/SIMULINK下建立仿真模型对光伏电池进行I-V特性分析。
建立的模型图如图2-5所示：图2-5 光伏阵列仿真模型在光照强度为，温度的外部环境下，得到如下仿真结果。
其中图2-6为输出I-V曲线，该曲线与纵轴的交点为光伏电池短路电流，与横轴的交点为开路电压参数。
当该曲线所围矩形面积最大时即使图2-7中P-V曲线的最高点，即所谓的最大功率输出点。
图2-6 光伏电池的输出I-V特性曲线图2-7 光伏电池的输出P-V特性曲线当光伏电池温度保持在25°C，仅改变光照强度，、、、时，光伏阵列I-V，P-V 特性曲线如图2-8所示。
图2-8同一温度、不同光照下的I-V曲线由图2-8、2-9可知，在温度不变、光照强度改变的情况下，光伏电池的输出与光照强度成正比关系，即光照越强，输出越大。
图2-9同一温度、不同光照下的P-V曲线3、最大功率点跟踪算法的分析最大功率点跟踪原理是光伏阵列的输出功率与福照度、温度和直流侧电压的变化有密切关系，具有非线性特性，如图3-1所示。
在一定的福照度和温度条件下，光伏阵列具有唯一的最大功率点，即图中的M点，与之相对应的电压、电流称之为最大功率点电压，和最大功率点电流。
只有当光伏阵列工作在M点的时候，才能输出当前温度和福照度条件下的最大功率。
因此，在光伏发电系统中，提高系统整体效率的一个重要途径就是实时调整光伏阵列的直流侧电压，使之始终工作在最大功率点附近，这个过程就称之为最大功率点跟踪(maximum power point tracking，MPPT)。
Y 轴Im图3-1 光伏阵列的输出特性曲线3.1定电压跟踪法定电压跟踪法其实是一种稳压控制，这种方法实际上就是一种简化了的MPPT ，但是CVT 法没有考虑到外界环境对光伏阵列输出电压的影响，在外界环境条件变化较大的地区，CVT 法并不能在所有的条件下对最大功率进行跟踪。
CVT 法把光伏阵列电压始终控制在最大值处，控制极简单，外界环境不变时输出直流电压稳定，极大提高了输出的电能质量，但相对的，跟踪精度也较差，适应性弱，无法跟随环境的变化，常常造成输出功率的损失，外界环境变化较大时可能会使得电池电压低于设定值，造成输出功率为零，使系统利用率严重降低，加剧电网功率缺额。
对于集中式接入的大规模光伏发电系统，较大的功率缺失将对电网的稳定性造成一定的影响；对于分布式接入的光伏发电系统，功率的缺失将加剧配电网的负担，改变潮流的分布，可能增大网络中的损耗。
3.2扰动观察法扰动观察法是目前研究较热门同时也是较为常用的最大功率点跟踪方法，也称为登山法（Hill Climbing Method ）。
其基本工作原理为：周期性的给光伏阵列的输出电压加扰动，比较其输出功率与前一周期的输出功率的大小，如果功率增加则在下一个周期以相同方向加扰动，否则改变扰动的方向。
扰动观。