单相光伏两级并网系统的MATLAB仿真研究.pdf

本文针对单相光伏两级并网系统的MATLAB仿真研究，着重探讨了光伏发电系统中的最大功率点追踪控制方法。研究内容包括太阳电池的等效电路建立、光伏电池仿真模型的构建、MPPT控制方法的提出以及并网逆变器的控制。以下是详细的知识点解析： 1. 光伏电池的等效电路及其特性： 光伏电池是将太阳能直接转换成电能的装置，其输出特性受多种因素影响，如太阳光照强度、温度等。光伏电池的I-U（电流-电压）特性曲线呈非线性，其最大功率点（MPP）随外部条件变化而变化。因此，需要通过有效的最大功率点追踪（MPPT）控制方法来确保光伏电池始终在其最大功率点附近工作。 2. 光伏电池仿真模型的构建： 为了模拟光伏电池的实际工作情况，研究者通过分析太阳电池的内部结构和伏安特性，建立了一个等效电路模型。通过MATLAB的Simulink工具，可以根据数学模型搭建出光伏电池的仿真模型，进而进行各种仿真研究。 3. 最大功率点追踪（MPPT）控制方法： MPPT是光伏系统中非常关键的技术，其目的是确保在不同的外部条件下，光伏系统能够实时调整运行点，始终追踪到最大功率点。现有的MPPT方法很多，包括扰动观察法（P&O）、增量电导法（IncCond）等。本文提出了一种基于平均值控制的MPPT方法，通过仿真实验验证了该方法的有效性。 4. 并网逆变器的控制： 并网逆变器是将直流电转换为交流电，并将其送入电网的关键设备。文章提出通过控制后级并网逆变器，可以实现低谐波含量、高功率因数的并网要求。并网逆变器的性能直接影响到整个光伏系统的效率和电能质量。 5. 仿真研究的意义： 通过MATLAB仿真研究，可以在不实际搭建物理模型的情况下，对光伏系统的性能进行预测和分析。仿真研究不仅可以帮助设计者验证系统设计的可行性，还可以为实际工程提供理论依据和技术支持。 总结而言，本文的研究通过建立光伏电池的等效电路模型和仿真模型，提出了一种基于平均值控制的MPPT方法，并通过仿真实验验证了方法的实用性。同时，通过控制并网逆变器实现了对低谐波含量、高功率因数的并网要求。这对于光伏系统设计、优化及并网运行的深入研究具有重要意义。随着可再生能源技术的不断发展，光伏技术的研究和应用将愈发重要，对于缓解能源危机、促进可持续发展具有积极的影响。