【标题】基于 MATLAB Simulink 软件的单相光伏并网逆变器仿真研究
【摘要】本文基于 MATLAB Simulink 软件,对单相光伏并网逆变器进行仿真研究。仿真过程中,采
用两级电路,分别是前级的 BOOST 升压和后级的光伏逆变并网。在建立光伏电池(PV)模型的同时
,还搭建了两种最大功率点跟踪算法,即扰动观察法和电导增量法。孤岛检测方面,本文采用了主动
频率偏移法(AFD)。通过详细说明文档和相关资料,我们展示了仿真结果的良好效果。
【引言】
光伏发电作为一种可再生能源的重要形式,已经广泛应用于各个领域。而光伏并网逆变器作为光伏发
电系统的核心设备之一,负责将太阳能转换成交流电并与电网进行连接。为了实现对光伏发电系统的
高效控制和性能优化,仿真技术在设计和开发过程中扮演着重要角色。
【正文】
一、模型建立
在本研究中,我们选择了 MATLAB Simulink 软件作为仿真工具,以光伏并网逆变器为研究对象。仿
真过程中,我们采用了两级电路结构,分别是前级的 BOOST 升压和后级的光伏逆变并网。BOOST 升
压电路能够将光伏电池输出的直流电压升高到逆变器所需的电压水平,而光伏逆变并网电路则将直流
电转换为交流电并与电网进行连接。
在模型建立过程中,我们首先建立了光伏电池(PV)模型。光伏电池模型是对光伏发电系统的核心部
分进行建模,需要考虑诸多因素,如光照强度、温度等。通过模拟不同条件下光伏电池的输出特性,
我们可以更好地了解光伏发电系统的性能。
二、最大功率点跟踪算法
为了获得光伏电池的最大功率输出,本文引入了两种最大功率点跟踪(MPPT)算法,分别是扰动观察
法和电导增量法。扰动观察法通过微小的扰动来观察系统的响应,并根据响应调整工作点以达到最大
功率输出。电导增量法则是通过改变工作点的电导来实现最大功率的追踪。通过对比两种算法在不同
工况下的表现,我们可以为光伏发电系统的控制策略提供参考。
三、孤岛检测
为了确保光伏发电系统在电网故障时能够及时与电网断开连接,避免孤岛效应的发生,本文采用了主
动频率偏移法(AFD)进行孤岛检测。主动频率偏移法通过主动引入干扰信号,观察系统的频率响应
来判断是否存在孤岛现象。通过仿真实验,我们验证了该孤岛检测方法的有效性。
四、仿真结果
通过对仿真结果的分析,我们发现本文所提出的两级电路结构以及最大功率点跟踪算法和孤岛检测方
法都能够有效提高光伏并网逆变器的性能和稳定性。在不同光照强度和温度条件下,光伏发电系统的