并网光伏发电系统建模与仿真

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光伏并网发电系统的MATLAB仿真研究

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。

光伏并网逆变器建模和仿真研究概要

光伏并网逆变器建模和仿真研究概要

东南大学硕士学位论文光伏并网逆变器建模和仿真研究姓名:唐金成申请学位级别:硕士专业:电机与电器指导教师:林明耀20080512摘要摘要随着I:业技术的迅猛发展,能源问题越米越受到人们的重视。

如何开发利用可再生资源以解决当前的能源危机成为一个热I’J话题。

人们普遍认为在目前可知的、并且已经得到比较广泛利用的可再生能源中,技术含量最高、最有发展前途的是太刖能。

太刖能利用的主流方向是光伏并网发电。

在光伏并网发电系统中,并网逆变器为核心。

因此,本文主要研究适用于光伏并网发电系统的逆变器。

论文首先描述了光伏电池的工作特性,研究了常见光伏阵列模型。

在此基础上,在MATLAB仿真环境F,开发了光伏阵列通片j仿真模型,分析了光伏阵列最人功率点的跟踪控制方法,最终采用干扰观测法实现了光伏阵列的最大功率点跟踪。

论文详细分析了Dc/Dc变换电路、DC/AC逆变电路的工作原理和r作特性。

光伏并网发电系统中主电路参数的选择对于系统能否正常工作、系统输出电流波形质量的好坏有着重要的作用。

使_}}j舭TLAB中的POWERSYSTEMBLOCKSETS工具软件建立了DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路的动态模型.并进行了在开环和闭环谢种情况卜的仿真。

由DC/Dc变换电路、DC/AC逆变电路两个部分通过DCIink连接组成光伏并网逆变器。

通过对DC/DC变换电路的占空比调制实现了光伏阵列输出电压的控制,使光伏阵列运行在最大功率点。

通过对DC/AC逆变电路的舣环控制,以取得与电网电压同步的正弦电流输出和直流母线侧电压的稳定,其中电流内环采用滞环电流跟踪控制,电压外环采用PI控制。

最后,实验说明了仿真结果的止确性。

论文在给出孤岛效应危害的基础上,分析了目前常用的被动式、主动式孤岛检测方法,并采用并网电流幅值扰动法实现反孤岛效应。

【关键词】:建模,仿真,光伏并网,是大功率点跟踪,电流滞环控制,反孤岛效应AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentoftechnology,peoplepaymoreandmoreattentiontotheproblemofenergy.Itbecomesahottopicthathowtoexploitanduserenewableresourcetoresolveenergycrisisrecently.Ongeneralview,amongtherenewableenergywhichpeoplehaveknownandusedextensively,solarenergyhasthemostteehnicalcontentandwoulddevelopbestinfuture.Themainphaseofutilizationofsolarenergyisphotovoltaic(PV)grid—connectedsystem,Thegrid-connectedinverteristhekeyforthePVsystem.TheefficientinverterforthePVsystemispresentedinthethesis.Firstly,theoperationpropertiesofPVcellareintroducedandthePVarraymodelisstudiedinthisthesis.Onthebasisofthestudy,aversatilesimulationmodeIforPVartayisdevelopedunderMATLABenvironment.Themaximumpowerpointtracing(MPPT)controlmethodofPVarrayisgiven,andtheperturbationandobservation(P&o)areadoptedtoachieveMPPTofPVarrayfinally.Secondly,theprinciplesandcharacteristicsofDC/DCconverter,DC/ACinverterareanalyzedindetailsinthisthesis.TheparameterselectionofmaincircuitinthePVgrid.connectedsystemwillconcemdirectlywhetherthesystemcanoperateproperly,andwillinfluencesthequailtyofoutputcurrent.TwodynamicmodelsofDC/DCconverter,DC/ACinverteraredevelopedusingPOWERSYSTEMBLOCKSETStooloftheMATLAB.Somesimulationresultsforopenloopandcloseloopconditionsaregiveninthisdissertation.Thirdly,thePVgdd.connectedjnverterconsistsofaDC/DCconverterandaDC/ACinverterandthetwopartsarecombinedbyaDClink.BymodulatingthedutycycleofDC/DCconverter,thePVarrayoutputvoltageiscontrolled,soPVarraycalf]operateonmaximumpowerpoint.DC/ACconverteradoptsdoubleloopcontrol,asaresult,thesinusoidalwaveoutputcurrentissynchronizedwithgridvoltageandDCbusvoltagecanleveloff.Currentandvoltageloopadoptshysteresis—bandcurrenttrackingcontrolandPIcon订olrespectively.Atlast,theexperimentresultsverifythesimulationanalysis.TheislandingeffectshouldbepreventedinPVgrid-connectedsystem.Theactiveandpassivedetectingmethodsareinves._tigatedinthisthesisKeyword:ModulingtSimulation,PVgad-connected,Maximumpowerpointtrackingcurrenthysteresiscontrol,Anti-islandingeffectlI东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

光伏发电系统建模及其仿真(毕业设计论文)

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。

太阳能光伏发电系统建模与仿真

太阳能光伏发电系统建模与仿真

太阳能光伏发电系统建模与仿真随着人们对环保意识的不断加强,太阳能光伏发电系统的需求量在逐渐增加。

为了更好地了解该系统的工作原理和性能,建模与仿真成为了必要的研究手段。

一、太阳能光伏发电系统的工作原理太阳能光伏发电系统主要由光伏电池、光伏逆变器和电网组成。

光伏电池是将太阳能转化成电能的核心部分,它是由多个电池片组成的,每个电池片都是由两层硅晶体和P-N结构组成的。

当光照射到光伏电池上时,电池片中的P-N结构会通过光生电效应形成电子-空穴对,进而产生电压和电流。

然后这些电能会通过光伏逆变器转换为与电网相适应的直流电或交流电。

二、太阳能光伏发电系统的建模为了了解太阳能光伏发电系统的工作状态,必须对其进行建模。

在建模时,需要将光伏电池、逆变器及电网等部分分别进行建模,且分别建立相应的模型。

光伏电池是太阳能光伏发电系统的核心,因此需要着重研究其模型。

理想情况下,光伏电池可以被建模为一个单一的电流源,其效应等同于一个弱光源或一个电阻。

常见的光伏电池模型有单二极管、单指数电阻和多指数电阻模型等。

而光伏逆变器则可以使用各种电子元器件和电路组件组成,如电感、电容和开关管等。

三、太阳能光伏发电系统的仿真与建模相比,仿真更为复杂。

在仿真中,需要模拟不同的实际工况,如天气条件的变化、电池温度的变化等。

常见的仿真软件有PSpice、MATLAB等。

在仿真时,需要根据实际情况确定相应的输入参数,如光伏辐照度、空气质量等,然后根据所建模型及输入参数进行仿真计算。

在完成仿真后,可以对仿真结果进行分析,评估系统的性能指标以及各种因素对系统性能的影响。

仿真还可以帮助优化系统的设计,确定逆变器的控制策略等。

四、太阳能光伏发电系统的应用前景太阳能光伏发电系统已经广泛应用于很多领域,如居民住宅、商业、工业等。

在居民住宅中,太阳能光伏发电系统可以为家庭供电,实现自给自足;在商业领域中,太阳能光伏发电系统可以降低企业的用电成本,提高企业的经济效益;在工业领域中,太阳能光伏发电系统可以帮助企业减少能源消耗和排放,提高企业的生产效率。

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

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

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。

智能光伏发电系统的建模与仿真

智能光伏发电系统的建模与仿真

智能光伏发电系统的建模与仿真随着环保意识的增强,太阳能发电逐渐成为人们关注的焦点,而智能光伏发电系统作为太阳能发电的一种方式,也越来越被重视。

在建设智能光伏发电系统之前,首先需要进行建模与仿真,对光伏发电系统进行分析和优化。

本文将从建模与仿真的角度来探讨智能光伏发电系统的实现。

一、智能光伏发电系统的概述智能光伏发电系统是指通过能量转换将太阳能转化为可用的电能,实现对能源的利用。

在光伏发电系统中,太阳能电池是关键组件。

太阳能电池将太阳辐射能转化为电能,传送至直流侧逆变器将其转化为交流电后输出到电网中,完成光伏发电系统的整个工作过程。

二、智能光伏发电系统建模的必要性通过建模可以对系统进行仿真,通过仿真得到的结果进行预测、分析和优化,从而为实际工程提供指导。

在建设智能光伏发电系统之前,通过建模仿真可以比较直观地了解整个系统的运转情况,为后续的设计和优化提供依据。

综上所述,建模是智能光伏发电系统实现的必要步骤。

三、智能光伏发电系统建模方法智能光伏发电系统建模的方法有多种,常用的有Matlab/Simulink和PSCAD两种工具。

下文分别对这两种工具的建模方法进行介绍。

1. Matlab/Simulink建模方法Matlab/Simulink是较常用的一种建模仿真工具,以下是建模过程的具体步骤:(1)建立模型:在Simulink中选择合适的模块,并将其拖到和构建好的系统中。

(2)配置模块参数:对系统中选的模块进行特定的参数设置,达到满足需求的目的。

(3)连接模块:和建立模型类似,将所选模块通过箭头连接到一起,形成连接线路。

(4)仿真系统:在建立好的模型中选择仿真,并设置仿真时间段。

(5)分析仿真结果:基于仿真结果,进行后续的分析和优化。

2. PSCAD建模方法PSCAD是一种基于Windows下的电力仿真软件,以下是建模过程的具体步骤:(1)定义模型:选择所需的模块,命名后进行模型定义。

(2)配置模块参数:为每个模块设置特定的参数,以满足系统的要求。

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