光伏并网建模与仿真

三相两级式光伏并网仿真实验报告（此仿真务必用matlab2011b 打开）1仿真要求光伏仿真主电路及参数如下：5L mH=2123L mH=2500c U V= /,%16N k Y U ∆=V44.25.2935.44.95175oc sc m m m U V I A U V I A P Wp=====仿真要求：1、建立光伏阵列的数学模型；2、DC/DC 换流器实现MPPT ，算法自定；3、三相VSC ，在dq 坐标系下实现直流电压和电流的控制，控制器采用PI 控制器。

4、采用频率和开关频率6kHZ 。

5、仿真软件自选。

6、仿真完成的同时，编写仿真实验报告，报告应包括：模块功能介绍，控制器参数，光伏阵列伏安特性及功率特性，MPPT 仿真结果，交流侧电压电流波形（单位功率因数、发出感性无功、吸收感性无功）。

2光伏阵列模块（1） 模块的搭建光伏阵列的输出具有非线性特征，并且其输出受光照强度、环境温度和负载情况影响。

在一定的光照强度和环境温度下，光伏电池可以工作在不同的输出电压，但是只有在某一输出电压值时，光伏电池的输出功率才能达到最大值。

光伏电池的等效物理模型如图1所示。

ph I LR LI SR图1 光伏电池等效物理模型设在任意太阳辐射强度R ()W m 2⋅和环境温度T ，25C ︒条件下，sc I 为短路电流，oc V 为开路电压，m I 为最大功率点电流，m V 为最大功率点电压，当光伏阵列电压为V ，其对应的电流I 为：()()()121exp /1sc oc I I C V C V =-⋅⋅-⎡⎤⎣⎦ ()()()121/exp /m sc sc m oc C I I I V C V =-⋅⋅-⋅⎡⎤⎣⎦()()2/1/1/m sc m m sc C V V I I I =-- ()*//1ref ref sc DI R R DT R R I α=+-s DV DT R DI β=--ref DT T T =-c T T t R α=+式中tc 为太阳电池模块的温度系数；Rref 、Tref 分别为太阳日照强度和太阳能电池温度参考值；α：在参考日照下，电流变化温度系数(Amps/℃)；β：在参考日照下，电压变化温度系数(V/℃)；Rs ：光伏模块的串联电阻。

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。

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。

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。

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。

光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目建设与实践随着社会经济的持续发展，能源问题日益受到人们关注。

光伏发电作为清洁能源的代表，受到了广泛关注和支持。

为了有效地利用光伏发电，并实现其与电网的无缝连接，光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目应运而生。

本文将介绍该项目的建设与实践，旨在为相关领域的研究人员和实践者提供一些借鉴和参考。

一、项目背景目前，我国的光伏发电装机容量已经位居世界前列，但光伏发电并网系统的技术和管理仍然存在一些问题和挑战。

光伏发电系统与电网的接口问题、系统运行稳定性问题、逆变器性能问题等。

有必要开展光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目，通过模拟和实验，为解决实际生产中的问题提供技术支持和参考。

二、项目建设1. 确定实验内容光伏发电并网系统的虚拟仿真实验项目应涵盖光伏组件、逆变器、配电箱、电网等各个环节，重点研究系统的运行稳定性、功率调节性能、电能质量等方面的问题。

还应考虑光伏发电系统在不同环境条件下的性能表现，以及与电网之间的互动问题。

2. 确定实验平台建设光伏发电并网系统虚拟仿真实验项目需要一个良好的实验平台。

该平台应该包括硬件平台和软件平台两部分。

硬件平台主要包括光伏组件、逆变器、智能配电箱等实验设备。

软件平台则包括虚拟仿真软件、数据采集软件、数据分析软件等。

3. 设计实验方案在确定实验内容和实验平台后，应制定详细的实验方案。

实验方案应明确实验的目的、方法、过程、数据采集和分析方法等，以保证实验的科学性和系统性。

三、项目实践1. 实验设备搭建首先需要搭建所需的实验设备。

选择具有较高性能和可靠性的光伏组件、逆变器等设备，确保实验的可行性和有效性。

还需要建立数据采集系统，以实现对实验数据的实时监测和记录。

2. 系统调试在搭建好实验设备后，需要对系统进行调试。

这包括硬件设备的调试和软件系统的安装和调试。

调试的目的是确保系统能够正常运行，并满足实验的要求。

3. 实验操作一切准备就绪后，可以进行实验操作。

光伏发电并网系统建模与仿真【摘要】：为开展太阳能光伏发电并网系统的研究，本文通过电压空间矢量脉宽调制SVPWM 技术 其谐波小、直流侧电压利用率高、算法简单、等特点应用于光伏发电系统中的方法，能够提高对光伏电池输出直流电压的利用，从而达到改善整个光伏发电系统的性能。

【关键词】：光伏并网系统； SVPWM 技术1．光伏并网发电系统结构三相光伏并网发电系统包括以下三个部分：光伏阵列模块、逆变器、控制器和电网，图1是光伏并网发电系统结构图，图中光伏电池板接受太阳光照射，将太阳能转换成直流电，经并网逆变器逆变为交流电与配电网络并网运行。

图1 光伏并网发电系统结构图1.1.光伏电池数学模型光伏电池是光伏电源的最小单元，通常将一系列小功率的光伏电池组成光伏组件，再根据功率等级通过串并联形成光伏阵列、得到光伏电源。

光伏电池的基本结构是能够将光能转换为电能的PN 结，图2显示了其精确的等效模型，由光生电流源、二极管、串联和并联电阻组成。

光伏电池产生的光生电流Ｉph 与光照强度λ成正比，流经二极管的电流、I d 随着结电压Ｕd 及逆向饱和电流Ｉsat 的不同而变化。

图2 光伏电池的等效电路相应的U -I 特性为：()[1]s q U IR sAkTph d shU IR I I I eR ++=---（1.1）式中，玻尔兹曼常数k=1.38×10-23J/K ；q=1.6×10-19C ，为电子的电荷量；T 为温度；R sh 和R s 为并联和串联电阻;A 为二极管的理想因子,1≤A ≤2，当光伏电池输出高电压时A =1，当光伏电池输出低电压时A =2；ph I 和d I 分别为光生电流和流过二极管的反向饱和漏电流，ph I 和d I 是随环境变化的量，需根据具体的光照强度和温度确定。

工程上光伏电池的应用模型通常只采用供应厂商提供的几个重要参数，包括标准参数（光照强度21000/b S W m =，环境温度25b T C =︒）, sc I (光伏电池短路电流），m I （光伏电池最大功率点电流），oc V （光伏电池开路电压）m V （光伏电池最大功率点电压）。

光伏发电系统建模与仿真简介光伏发电系统是一种利用太阳光能直接转化为电能的设备，逐渐成为一种重要的可再生能源发电方式。

建立光伏发电系统的数学模型，并进行仿真，可以帮助我们更好地了解光伏发电系统的运行原理以及优化系统性能的方法。

在本文中，我们将讨论光伏发电系统的建模方法，并介绍如何使用仿真工具进行系统仿真。

本文将包含以下几个部分：1.光伏发电系统的基本原理2.光伏发电系统的数学建模方法3.仿真工具介绍与使用方法4.光伏发电系统的仿真案例分析5.结论与展望光伏发电系统的基本原理光伏发电系统主要由光伏电池阵列、逆变器和电网连接组成。

光伏电池阵列是光伏发电系统的核心部件，通过将太阳能转化为直流电能。

逆变器则将直流电转化为交流电，并将其与电网连接起来，以实现电能的输出和调节。

光伏电池的工作原理是通过光生电效应将太阳光能转化为电能。

在光照条件下，光线照射到光伏电池上，光能被光伏电池吸收，进而激发光伏电池中的电子。

这些电子在光伏电池中形成电流，经过光伏电池上的导线和电子器件，通过负载最终输出电能。

光伏发电系统的数学建模方法为了更好地理解光伏发电系统的工作原理和性能，我们需要建立数学模型对其进行描述。

光伏发电系统的数学建模主要包括以下几个方面：1.光伏发电效率模型：光伏发电效率是指光伏电池将太阳能转化为电能的能力。

建立光伏发电效率模型可以帮助我们了解光伏电池在不同光照条件下的工作效果。

2.光伏电池阵列模型：光伏电池阵列是由多个光伏电池组成的。

建立光伏电池阵列模型可以帮助我们了解光伏电池之间的相互影响以及整个光伏发电系统的总体性能。

3.逆变器模型：逆变器是将光伏电池阵列输出的直流电转化为交流电的设备。

建立逆变器模型可以帮助我们了解逆变器的工作原理以及对电网连接的影响。

4.功率调节策略模型：光伏发电系统在不同的工作条件下需要采用不同的功率调节策略。

建立功率调节策略模型可以帮助我们优化光伏发电系统的性能。

通过建立以上数学模型，我们可以对光伏发电系统进行仿真研究，从而更好地理解和优化系统的性能。

DC/DC与DC/AC,如图1所示。

图1光伏并网系统拓扑图Boost变流器结构如图2所示。

功率开关S的周期为T,导通时间t on,占空比d=t on/T,为说明论述的主要问题,本文以理想的Boost变流器为对象来分析建模。

在分析之前,作如下假设和规定: (1)功率MOSFET管输出电容忽略不计,开通电阻阻值为0,关断电阻为无穷大。

(2)二极管为理想二极管。

即导通电阻为0,关图2Boost电路模型采用三端开关器件模型法[6],将Boost变流器的MOSFET和二极管作为整体看成一个三端开关器件,如图3(a)、(b)所示,用端口的平均电压、平均电流的关系来表征该模型,如图4所示,然后把它们适当地嵌入到要讨论的对象中,变成平均值模型。

具体推导如下:图4平均值电路模型在[0,dT s]时段,开关S导通,D截止:i s(t)=I l;v cp(t)=v ap(t)在[dT s,T s]时段,开关S截止,D导通:i s(t)=0;v cp(t)=0在一个开关周期内积分,并求平均值<i s(t)>Ts=1T s(dT s0∫I l d t+T s dT s∫0d t)=d I l <v cp(t)>Ts=1T s(dT s0∫v ap(t)d t T s dT s∫0d t)=d v ap(t)为使模型进一步简化,将由占空比d控制的理想变压器取代受控电压源、电流源。

为保持替换前后等效,必须保证图3(a)所示二端口网络N的平均端口电压电流与原电路对应的平均电压、电流相图5理想变压器等效模型)>Ts=<v>Ts'<i(t)>Ts=<i>Ts(即(a)开关网络(b)等效三端器件图3二端口开关网络及其等效模型图6Boost大信号模型1.2.1逆变器交流侧模型对一台单相、两电平、硬开关、带LC滤波器的PWM逆变器,无论采用半桥还是全桥、单极性还是双极性调制,都可用图7所示的电路模型表示[7]。