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。