当前位置: 首页 > news >正文

【Simulink仿真】两级式三相光伏并网发电系统

摘要

本文基于两级式三相光伏并网发电系统进行了Simulink仿真研究。该系统主要包括光伏电池阵列、DC-DC升压电路、三相逆变器和并网控制模块。通过采用最大功率点跟踪(MPPT)算法和空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术,系统实现了光伏阵列输出的最大功率传输以及与电网的稳定并网。仿真结果表明,系统能够在不同光照条件下实现高效稳定的电能输出,并网电流谐波失真率较低。

理论

1. 两级式光伏并网发电系统组成:
  • 光伏电池阵列:将光能转换为直流电能。

  • DC-DC升压电路:通过脉宽调制(PWM)控制开关管的通断来调节输出电压,并实现最大功率点跟踪(MPPT)。

  • 三相逆变器:将直流电转换为三相交流电,输出至电网。

  • 并网控制模块:通过SVPWM控制,使逆变器输出的电压和频率与电网保持同步。

2. DC-DC升压电路和MPPT控制:

DC-DC升压电路的主要目的是将光伏电池阵列的电压升压至满足逆变器输入要求的电压。通过MPPT算法,可以动态调整升压电路的占空比,使得光伏阵列能够在不同环境条件下输出最大功率。

3. 三相逆变器与SVPWM控制:

三相逆变器负责将直流电转换为三相交流电,并通过SVPWM控制实现与电网的相位和频率同步。SVPWM通过计算电压矢量的参考值,产生合适的开关信号控制逆变器的开关动作,达到高效的直流-交流转换。

实验结果

1. 实验参数设置:
  • 光伏阵列额定功率:5 kW

  • 输入直流电压:300 V

  • 输出交流电压:380 V(三相线电压)

  • 并网频率:50 Hz

2. 仿真结果分析:
  • 光伏阵列输出:在不同光照条件下,光伏电池输出电压和电流随之变化,但通过MPPT控制,系统能够有效跟踪最大功率点,确保光伏阵列的最大功率输出。

  • 逆变器输出:通过SVPWM控制,逆变器输出的三相电压与电网同步,频率稳定为50 Hz。

  • 并网电流:仿真结果显示,并网电流波形与电网电压保持一致,且谐波失真率(THD)低于2%,符合并网要求。

部分代码

% MPPT控制算法实现(基于增量电导法)
function [duty_cycle] = MPPT_Controller(Vpv, Ipv)persistent prev_V;persistent prev_I;if isempty(prev_V)prev_V = 0;prev_I = 0;enddV = Vpv - prev_V;dI = Ipv - prev_I;if dV == 0duty_cycle = 0;elseif dI / dV > -Ipv / Vpvduty_cycle = duty_cycle + 0.01; % 增大占空比elseduty_cycle = duty_cycle - 0.01; % 减小占空比endprev_V = Vpv;prev_I = Ipv;
end% SVPWM控制代码实现
function [Vabc] = SVPWM_Controller(Vdc, theta)% 计算两相静止坐标系下的电压Valpha = Vdc * cos(theta);Vbeta = Vdc * sin(theta);% 计算三相输出电压Vabc(1) = Valpha;Vabc(2) = -0.5 * Valpha + sqrt(3) / 2 * Vbeta;Vabc(3) = -0.5 * Valpha - sqrt(3) / 2 * Vbeta;
end

参考文献

  1. Carrasco, J. M., Franquelo, L. G., Bialasiewicz, J. T., Galvan, E., Portillo, G., Prats, M. A., & Leon, J. I. (2006). "Power-electronic systems for the grid integration of renewable energy sources: A survey." IEEE Transactions on Industrial Electronics, 53(4), 1002-1016.

  2. Teodorescu, R., Liserre, M., & Rodriguez, P. (2011). "Grid Converters for Photovoltaic and Wind Power Systems." John Wiley & Sons.

  3. Blaabjerg, F., Teodorescu, R., Liserre, M., & Timbus, A. V. (2006). "Overview of control and grid synchronization for distributed power generation systems." IEEE Transactions on Industrial Electronics, 53(5), 1398-1409.


http://www.mrgr.cn/news/40498.html

相关文章:

  • PDSCH(物理下行共享信道)简介
  • 企业架构系列(15)ArchiMate第13节:战略视角
  • Python Selenium常用语法汇总(包含XPath语法)
  • 如何从硬盘恢复丢失/删除的视频
  • Linux学习笔记(二):深入理解用户管理、运行级别与命令行操作
  • 【深度学习基础模型】玻尔兹曼机BM|受限玻尔兹曼机RBM|深度置信网络DBN详细理解并附实现代码。
  • 昇思MindSpore进阶教程--使能图算融合
  • redis 中IO多路复用与Epoll函数
  • SpringBoot项目 | 瑞吉外卖 | 短信发送验证码功能改为免费的邮箱发送验证码功能 | 代码实现
  • YOLOv8改进 ,YOLOv8改进主干网络为华为的轻量化架构GhostNetV1
  • Vortex GPGPU的github流程跑通与功能模块波形探索
  • 【艾思科蓝】Vue.js组件开发实战:从零构建高效可复用组件
  • 基于SpringBoot+Vue的学生宿舍管理系统
  • 2024/10/1 操作系统大题专训之文件
  • Sqoop实战-- Sqoop的Job任务、增量导入、数据格式转换与Lombok的使用指南
  • 基于C++和Python的进程线程CPU使用率监控工具
  • 谈谈英国论文写作复合句式的运用
  • 一种支持4种多模态RAG技术的引擎:VARAG
  • 简单线性回归分析-基于R语言
  • 使用ffmpeg合并视频和音频