光伏发电并网系统Simulink仿真实验报告Word文件下载.doc
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一.光伏发电系统基本原理与框架图
基本原理为:
光伏阵列接受太阳能产生直流电流电压,同时电流电压受光照和温度的影响,而后经DC\DC(BOOST升压电路)转化将电压升高,再经DC\AC逆变产生交流电压供给负载使用。
在这中间需要用MPPT使光伏电池始终工作在最大功率点处。
二.光伏电池的工作原理
光伏发电的能量转换器件是太阳能电池,又叫光伏电池。
光伏电池发电的原理是光生伏打效应。
光伏电池应用P-N结的光伏效应(PhotovoltaicEffect)将来自太阳的光能转变为电能。
当太阳光照射到太阳能电池上时,电池吸收光能,产生光电子-空穴对。
在电池内电场的作用下,光生电子和空穴被分离,电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”,这就是“光生伏打效应”。
若在内建电场的两侧引出电极并接上负载,则负载就有“光生电流”流过,从而获得功率输出。
这样,太阳的光能就变成了可以使用的电能。
三.光伏发电系统并网Simulink仿真
利用MTALAB中的simulink软件包,可以对10KW,380V光伏发电系统进行仿真,建立仿真模型如下:
输入参数如下:
Simulink提供的子系统封装功能可以大大增强simulink系统模型框图的可读性
封装子模块如下:
光伏电池封装模块:
最大功率点跟踪模块:
PWM模块如下:
并网端PWM内部PI模块:
运行结果如下图所示:
光伏电池输出电压如下:
光伏电池输出电流如下:
光伏电池输出功率波形如下:
并网(220V)成功后输出电流波形:
结果分析:
通过对光伏发电的matlab-simulink仿真,得到了与理论曲线基本相同的电压、电流、功率曲线,但仍有不足之处,比如产生了许多谐波。
通过这次的仿真实验,让我更加深刻认识了光伏发电的工作原理和过程,对光伏发电过程中可能出现的问题也有了一定的了解。
虽然自己现在没办法解决,但随着自己学习的深入,以后会有办法解决的。
另外,此次试验是和几个同学一起完成过程中也遇到了很多问题,最后集思广益解决了很多的问题,这让我也明白了合作的重要性。
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