【《交直流混合微电网仿真案例》3000字】

交直流混合微电网仿真案例目录TOC\o"1-3"\h\u20137交直流混合微电网仿真案例 13701.1搭建光伏发电交直流混合微电网仿真 1159151.2光伏发电最大功率点跟踪控制 1173931.3光伏发电直流系统 533901.3光伏发电交流系统 7138691.4光伏发电交直流混合微电网仿真结果分析 111.1搭建光伏发电交直流混合微电网仿真通过Matlab/Simulink中搭建光伏交直流混合微电网的仿真模型如图4-1图4-1光伏发电交直流混合微电网仿真设计搭建光伏发电交直流微电网系统，包括光伏发电，蓄电池，用户负载，双向AC/DC变换器。1.2光伏发电最大功率点跟踪控制光伏发电最大功率点跟踪控制仿真图4-2图4-2光伏发电最大功率点跟踪控制仿真图光伏发电的输出电压因为其不稳定性导致数值不高，想直接连接进入直流母线就需要大幅度的提高输出功率，想要完成这一目标就需要让光伏发电系统输出功率达到最大。这时候就用到了电导增量法来寻找最大功率点并将光伏发电输出功率稳定在这一点上。同时用电负载的需求量会不断增高，需要光伏发电提供大量电能。电导增量法的控制仿真如图4-3所示。图4-3电导增量法的控制仿真(a)输出电压(b)输出功率图4-4光伏电池输出电压及功率图4-4中，在标准情况下光照强度时不改变其他光照条件。可以通过电导增量法找到光伏发电输出功率的最大功率点，并控制其输出功率稳定在最大输出功率点上持续输出。在其他光照强度不发生改变时，只改变光照强度，假设光照强度为S:(4-1)仿真得到的输出电压和功率图4-5(a)仿真输出电压图(b)仿真输出功率图4-5光照强度改变时光伏发电的输出电压和输出功率由图4-5可知，在其他光照条件不发生改变下只有光照强度改变时，电导增量法还是可以快速找到最大功率点并维持住尽管出现了波动，但还是很快的稳定了下来。当其他光照条件不变时光照温度发生改变，可以得到光伏电池的输出电压与功率如图4-6所示。输出电压(b)输出功率图4-6温度改变时光伏发电的输出电压和输出功率通过验证无当光照强度和温度发生变化，电导增量法都可以快速找到最大功率点并维持输出功率，通过这种方法对光伏发电进行能量管理控制，从而满足用户负载需求。1.3光伏发电直流系统

图4-7光伏发电直流系统仿真光伏发电交直流混合微电网包括光伏发电阵列直流系统，搭建光伏发电直流系统仿真如图4-7所示。此直流系统依靠光伏发电进行供电，安装蓄电池辅助供电。图4-8光伏发电直流系统下垂控制光伏发电直流系统的下垂控制原理如图4-8所示。通过直流双环PI控制得到直流母线的输出电压和直流系统的输出频率，计算直流系统输出功率。输入PWM调制来实现对绝缘栅双极型晶体管IGBT的控制。控制系统模型如图4-9所示。图4-9直流双环PI控制控制模拟器需要保证整个系统的安全性和可靠性，为了保护母线在系统工作时的安全，特意使用使用了48V额定电压的保护系统安全，降压电路模型如图4-10所示。图4-10抵押直流母线仿真利用降压模式对直流系统进行降压，通过计算可以得到PMW控制波占空比D=0.08。(4-2)通过光伏发电直流系统的升变化和降压变化通过能量管理控制系统，完成整个系统的最大功率持续输出，充分利用太阳能的情况下对用户负载需求进行满足。1.3光伏发电交流系统图4-11光伏发电交流体统仿真光伏发电交流系统的下垂控制图4-12光伏发电交流系统下垂控制当UabcIabc通过abc/dq转换，解耦成输出电压的有功功率P和无功功率Q之后，在进行下垂控制，得到输出功率的频率量sin/cos，通过下垂控制得到电压Uref。全部通过PI控制器进行控制最后通过交流下垂控制系统下垂控制系统(c)PI控制和PWM输出(d)PQ解耦图4-13交流下垂控制系统仿真通过光伏发电的交流系统仿真和控制管理，使整个光伏发电交直流混合微电网至今的能量转换和用户负载供给进行了有效的控制，不会因为单一的直流系统或者交流系统的变化和输出功率不平衡而产生大量的能源浪费和运行供电质量。也是通过两种系统的能量管理控制变化，让整个交直流混合微电网系统变得更加完整更加稳定，可以更好的实现系统中的各种要求。1.4光伏发电交直流混合微电网仿真结果分析1.1.1仿真电压结果分析交直流微电网系统电压监控系统仿真如图4-4图4-4交直流微电网系统监控系统仿真通过监控系统知道整个微电网的电压输出情况，可以及时观察到光伏发电电压，蓄电池电压，用电负载，以及整体电压的变化。快速将其变化内容传输到能量管理系统，并通过能量管理控制系统及时对光伏发电输出电压进行控制以及对蓄电池充放电控制。(1)仿真光伏发电电压图4-5。其纵坐标为输出电压V0单位(v)，横坐标为随时间变化的太阳光照T图4-5光伏发电仿真电压通过V0(2)电力负荷仿真电压变化曲线如图4-6纵坐标为负载电压V1单位(v),横坐标为时间T1图4-6仿真中电力负荷电压V-T曲线图通过曲线图V1(3)蓄电池输出电压仿真曲线图4-7其纵坐标为电压V2单位(v)，横坐标为时间T2图4-7仿真中电池输出电压曲线图通过V2(4)二次电源电压曲线图4-8。其纵坐标为电压V3单位(v)，横坐标为时间T图4-9仿真中辅助电源电压曲线图通过二次电源电压V3根据曲线图4-5,4-6,4-7,4-8,4-9分析可以明显看到各系统电压在不同时间段里的变化情况，尤其是当用户负载需求量增加的那段时间内，因为光伏发电的发电量总数是由限度的，所以不足以对用户负载供电，这时在光伏发电输出足够时进行充电的蓄电池和二次电源快速进行供电来稳定系统波动，同时当用户负载需求量不大时，通过对光伏发电的最大功率点追踪控制使得