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光伏并网系统建模和仿真分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u27302光伏并网系统建模和仿真分析案例 1182621.1系统仿真模型建立 191381.1.1光伏电池模型 1244581.1.2最大功率点跟踪模块 21761.1.3并网控制器模块 222731.1.4PWM波形生成模块 3123691.2系统仿真结果分析 31.1系统仿真模型建立根据前文的理论分析及模型推导，在MATLABSimulink中建立仿真模型见附录。主要包括光伏电池模型、Z阻抗源网络、全桥逆变器、高频变压器、高频整流器、输出滤波器及直流电网负载构成。1.1.1光伏电池模型建立的光伏电池模型如图5-1所示，设定光伏电池相关参数如图5-2所示。外部输入量光照强度S1设定为1200，环境温度Tamb=25。输出端口外接一可控电流源，由光伏电池输出电流控制和调节，等效模拟光伏电池特性。图5-1光伏电池模型图5-2光伏电池相关参数设置1.1.2最大功率点跟踪模块最大功率点跟踪模块结构如图5-3所示，在此基础上构建最大功率点跟踪控制策略如图5-4所示，通过采样光伏电池的输出电压和电流，经过运算调整滞后桥臂的占空比，实时跟踪最大功率输出。图5-3最大功率点跟踪模块图5-4最大功率点跟踪控制策略1.1.3并网控制器模块并网控制器模块如图5-5所示，采样直流电网电压和并网电流作为反馈值。直流电网参考值与实测值进行比较后送入电压PI调节器进行调节，输出信号作为并网电流的参考信号。电流参考信号与实测电流值进行比较后，送入电流PI调节器进行调节。PI调节器输出经限幅后，产生PWM移相控制的相位信号，送入PWM发生器。图5-5并网控制器内部结构1.1.4PWM波形生成模块PWM波形生成模块如图5-6所示，其主要功能是根据最大功率点跟踪模块输出的占空比大小，以及并网控制器输出的移相角大小，经过调制生成符合要求的PWM波形，驱动全桥逆变器开关管工作。图5-6PWM波形生成模块内部结构1.2系统仿真结果分析运行仿真得到光伏电池输出电压如图5-7所示，可见随着最大功率点跟踪，电池电压不断调整并最终稳定到300V左右，且随着开关切换存在小范围脉动。图5-7光伏电池输出电压波形经Z阻抗源网络升压后的电压如图5-8所示，稳定后其电压约为1150V左右，验证了Z源阻抗网络的升压功能。图5-8Z阻抗源网络升压后的电压波形最大功率点跟踪策略输出波形如图5-9所示，可见在系统运行过程中不断调整，始终跟踪最大功率点，最终稳定于12kW左右。图5-9最大功率点跟踪策略输出波形在最大功率点跟踪策略及并网控制策略的调整下，单相全桥逆变的控制信号如图5-10所示。图5-10单相全桥逆变的控制信号单相全桥逆变输出电压V1及经过高频变压器升压后的电压V2波形如图5-11所示，升压比为2。图5-11单相全桥逆变输出电压波形给定并网电压参考值为600V，输出并网电压如图5-12所示，可见并网电压能够很好跟踪给定。图5-12并网电压波形并网电流

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