基于MATLAB/Simulink的分布式发电逆变器控制系统设计与仿真

资 源 简 介

本项目通过MATLAB/Simulink平台设计分布式发电逆变器控制系统，实现了并网/离网平滑切换、有功/无功功率解耦控制、谐波抑制与自适应频率调节等功能，支持光伏及风机波动与多负载条件仿真。

详 情 说 明

分布式发电逆变器控制系统设计与仿真项目

项目介绍

本项目是一个用于设计并仿真分布式发电系统中逆变器核心控制功能的MATLAB/Simulink仿真平台。项目重点模拟了逆变器在并网与离网模式下的运行特性，包括功率控制、模式切换、多机并联协调等关键场景，为分布式发电系统的控制器设计、稳定性分析和性能评估提供支持。

功能特性

• 双模式运行与控制：实现并网模式下的PQ控制与离网模式下的V/f控制。
• 平滑模式切换：完成并网与离网之间的无缝切换，分析切换过程中的暂态响应。
• 功率解耦控制：实现有功功率与无功功率的独立精确控制。
• 多逆变器并联运行：基于下垂控制算法，实现多台逆变器间的功率按比例协调分配与环流抑制。
• 电网同步与谐波管理：集成锁相环（PLL）技术以实现电网同步，并包含谐波抑制功能以降低输出电压/电流的总谐波失真（THD）。
• 复杂场景仿真：支持模拟电网故障（如电压跌落、频率偏移）、负载突变及分布式能源（如光伏、风机）的功率波动。

使用方法

1. 打开项目：在MATLAB中打开项目主文件夹。
2. 配置参数：运行 initParameters.m 脚本（如果存在）或直接在主模型参数窗口中设置仿真所需的基本参数，如电网条件、负载特性、逆变器控制参数和下垂系数等。
3. 运行仿真：打开主要的Simulink模型文件（例如 main_sim.slx），根据需要调整仿真时间等设置，然后启动仿真。
4. 分析结果：仿真结束后，查看自动生成的波形图与性能分析曲线，如功率响应、THD分析、模式切换瞬态过程和多机功率分配结果。

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11, Linux 或 macOS。
• 软件环境：MATLAB R2020b 或更高版本，需安装 Simulink 以及下列工具箱：

- Simscape Electrical (原名 SimPowerSystems) - Control System Toolbox - Signal Processing Toolbox (用于谐波分析)

• 硬件建议：至少 8 GB 内存，推荐 16 GB 或以上，以确保多场景仿真的流畅运行。

文件说明

项目的主入口文件是一个MATLAB脚本，它承担了系统仿真初始化和核心流程控制的任务。该文件主要实现了以下功能：定义系统的基本参数（如电网电压、频率、滤波器参数和下垂系数）；调用或启动主要的Simulink仿真模型；执行仿真后的数据处理与分析，包括计算功率、谐波失真度等关键性能指标；并最终生成用于结果评估的各类波形图和特性曲线。