1.課題概述

基于MPPT算法的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)simulink建模與仿真，包括PV光伏發(fā)電模塊，并網(wǎng)電路，MPPT，PWM等模塊。

2.系統(tǒng)仿真結(jié)果

3.核心程序與模型

版本：MATLAB2022a

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4.系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介

光伏并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，其主要功能是將光伏電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換為符合電網(wǎng)要求的交流電，并實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤和并網(wǎng)控制。

常見(jiàn)的光伏并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有電壓源型逆變器（VSI）和電流源型逆變器（CSI）。其中，電壓源型逆變器應(yīng)用更為廣泛。以三相電壓源型逆變器為例，其主電路通常由六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管（如 IGBT）組成，通過(guò)控制功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷，將直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓。

逆變器的控制策略主要包括最大功率跟蹤控制和并網(wǎng)電流控制。在最大功率跟蹤控制方面，通常采用上述的 MPPT 算法，通過(guò)調(diào)節(jié)逆變器的輸入電壓或電流，使光伏電池工作在最大功率點(diǎn)。在并網(wǎng)電流控制方面，采用電流閉環(huán)控制策略，使逆變器輸出的電流與電網(wǎng)電壓同頻同相，且滿足電網(wǎng)的電能質(zhì)量要求。常用的電流控制方法有滯環(huán)電流控制、空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）控制等。以 SVPWM 控制為例，其基本原理是根據(jù)參考電流和實(shí)際電流的誤差，通過(guò)坐標(biāo)變換將三相電流轉(zhuǎn)換到坐標(biāo)系下，然后利用空間矢量調(diào)制技術(shù)計(jì)算出逆變器功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)電流的精確控制。

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的整體控制策略需要協(xié)調(diào) MPPT 算法和逆變器的控制，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的發(fā)電和并網(wǎng)運(yùn)行。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，首先通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏電池的輸出電壓、電流和光照強(qiáng)度、溫度等環(huán)境參數(shù)。然后，MPPT 算法根據(jù)這些參數(shù)計(jì)算出光伏電池的最大功率點(diǎn)，并向逆變器發(fā)送控制信號(hào)，調(diào)節(jié)逆變器的輸入電壓或電流，使光伏電池工作在最大功率點(diǎn)。同時(shí)，逆變器根據(jù)電網(wǎng)電壓的相位和頻率信息，采用合適的并網(wǎng)控制策略，將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的交流電注入電網(wǎng)。在并網(wǎng)過(guò)程中，還需要對(duì)電網(wǎng)電壓、電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保系統(tǒng)滿足電網(wǎng)的接入標(biāo)準(zhǔn)，如諧波含量、功率因數(shù)等指標(biāo)。

為了提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，還可以采用一些輔助控制策略，如孤島檢測(cè)與保護(hù)、過(guò)壓過(guò)流保護(hù)等。孤島檢測(cè)用于防止在電網(wǎng)停電時(shí)，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)繼續(xù)向局部負(fù)載供電，形成孤島效應(yīng)，危及人員和設(shè)備安全。過(guò)壓過(guò)流保護(hù)則在系統(tǒng)出現(xiàn)異常電壓或電流時(shí)，及時(shí)切斷電路，保護(hù)設(shè)備免受損壞。

光伏電池是基于光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。其基本方程為：

5.完整工程文件

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