基于MATLAB的光伏并网逆变器仿真测试与优化系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB构建光伏并网逆变器的完整仿真测试平台，涵盖光伏阵列直流特性模拟、逆变器DC-AC控制、并网同步及电能质量分析，专为阳光电源测试部需求设计，支持参数优化与性能验证。

详 情 说 明

光伏并网逆变器仿真测试与优化系统

项目介绍

本项目基于MATLAB开发，旨在为阳光电源测试部构建一个专业的光伏并网逆变器仿真测试平台。系统通过精确建模光伏阵列的直流输出特性与逆变器的DC-AC转换过程，实现了并网同步控制、电能质量分析及系统性能优化。该平台支持灵活的参数配置与全面的性能测试，为逆变器的硬件设计与算法优化提供可靠的数据支撑和理论依据。

功能特性

• 光伏阵列模拟：根据光照强度、环境温度及阵列特性参数，动态模拟光伏电池的I-V与P-V输出特性。
• 逆变器控制：采用SPWM控制算法，实现直流到交流的高效转换，并集成锁相环技术确保与电网的稳定同步。
• 电能质量分析：对逆变器输出的电压、电流进行THD分析，计算功率因数，评估并网电能质量。
• 性能测试与优化：生成逆变器效率曲线，分析系统在不同负载条件下的动态响应特性与转换效率。
• 故障模拟与保护测试：支持过压、欠压、过频、欠频等电网异常工况的模拟，验证逆变器保护功能的可靠性。

使用方法

1. 参数配置：在相应的参数脚本或界面中，输入光伏阵列特性、环境条件、电网参数及逆变器控制参数。
2. 运行仿真：执行主程序文件，启动仿真过程。系统将根据设定参数自动完成建模、计算与分析。
3. 结果分析：仿真结束后，系统将自动生成输出波形图、电能质量报告、效率曲线及并网性能报告。用户可通过图形界面查看详细数据，并进行波形分析。
4. 优化调整：基于分析结果，用户可调整控制参数重新仿真，以观察优化效果，迭代改进系统性能。

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11 或 Linux（需验证MATLAB兼容性）
• MATLAB版本：R2020a 或更高版本
• 必要工具箱：

- Simulink - Simscape Electrical（原名SimPowerSystems） - Signal Processing Toolbox（用于THD分析）

• 硬件建议：至少4GB内存，推荐8GB或以上以确保大型仿真流畅运行。

文件说明

主程序文件整合了系统的核心仿真流程与控制逻辑。它首先完成光伏阵列、逆变器主电路及控制模块的初始化与参数设置，继而调用相应的模型进行动态仿真。在仿真过程中，该文件负责执行SPWM调制、并网同步控制算法，并实时监测系统的运行状态。仿真结束后，它自动调用分析模块，计算关键性能指标（如THD、功率因数、转换效率），并生成各类输出波形与报告，为用户提供全面的性能评估数据。