在光伏并网系统的仿真领域中，MATLAB软件作为一种强大的数学建模和工程计算工具，被广泛应用于电气工程师和科研人员之间。光伏并网系统的MATLAB快速仿真模型研究不仅涉及到光伏系统本身的复杂模型，还包括了计算机仿真技术的深入应用。本研究通过MATLAB/Simulink环境构建了光伏发电系统的详细仿真模型，并基于逆变器提出了两种等效简化模型——等效开关模型与平均模型，旨在解决传统仿真方法在速度和鲁棒性方面的不足。此外，研究还提出了一种相量模型，适用于大规模光伏并网系统快速潮流计算与暂态特性分析。
研究对基于MATLAB/Simulink的光伏发电系统仿真模型进行了深入分析。在光伏发电系统中，光伏电池阵列的输出特性受光照强度、温度等多种因素影响，因此在仿真模型中需要考虑这些因素对系统性能的影响。仿真模型需要能够准确地反映光伏阵列的电流-电压(I-V)特性曲线和功率-电压(P-V)特性曲线。
研究分析了两种基于逆变器的等效简化模型——等效开关模型与平均模型。等效开关模型是通过简化逆变器开关元件的模型，将复杂的开关动作转化为等效的电阻、电感等模型，以减少仿真的计算量。而平均模型则是对逆变器的开关动作进行平均处理，将不连续的开关动作简化为连续变化的过程，使得仿真的稳定性得到了提高。
研究还重点提出了用于大规模光伏并网系统接入电网的相量模型。这种模型简化了系统的复杂性，使得能够快速计算电网的潮流分布和进行系统暂态特性分析。这对于电力系统运行和规划具有重要意义，尤其是在考虑大规模可再生能源发电系统接入电网的情况下。
相量模型的有效性和实用性通过与详细模型的仿真结果对比得到验证。仿真结果表明，在保证足够精度的前提下，相量模型大大提升了仿真的速度，能够有效支持电力系统的快速潮流计算和电磁暂态行为分析。
研究对四种仿真模型进行了综合对比，并根据对比结果提出了各种仿真方法的适用场合。在选择合适的仿真模型时，需要综合考虑仿真精度、速度、鲁棒性以及模型的复杂性等因素。等效开关模型适用于要求高精度的场合，平均模型适用于对仿真速度有一定要求，同时又需要保证一定精度的场景。而相量模型则适用于需要快速潮流计算和暂态特性分析的大规模电力系统仿真实验。
本研究不仅在理论上推动了光伏并网系统仿真模型的发展，而且在实际应用中为电力系统的运行分析和规划设计提供了有力的工具，具有很高的实用价值。随着太阳能光伏发电技术的不断发展和电力系统规模的不断扩大，此类快速仿真模型研究将继续得到广泛关注和深入探讨。
