MATLAB/Simulink光伏发电系统建模与仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink构建太阳能光伏发电系统仿真模型，集成了光伏电池特性建模、MPPT最大功率点跟踪控制（扰动观察法），可分析不同环境条件下的I-V/P-V曲线与系统性能，助力新能源系统研究与优化。

详 情 说 明

光伏发电系统建模与性能仿真分析平台

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink构建了一套完整的太阳能光伏发电系统仿真平台。该平台实现了从光伏电池物理特性建模到并网发电的全过程仿真，为光伏系统设计、性能分析和控制策略研究提供强有力的工具支持。

平台通过数学模型精确模拟光伏电池在不同环境条件下的发电特性，集成多种最大功率点跟踪(MPPT)控制算法，并实现了DC-DC变换器和三相并网逆变器的完整控制链。用户可通过改变环境参数和系统配置，全面评估光伏发电系统的性能表现。

功能特性

核心仿真功能

• 光伏电池特性建模：精确模拟不同光照强度(0-1000 W/m²)和温度条件(-20°C to 60°C)下的I-V/P-V特性曲线
• MPPT控制算法：集成扰动观察法和电导增量法两种主流最大功率点跟踪算法
• 电力电子变换器：实现Boost升压变换器的闭环控制和三相并网逆变器的PWM控制
• 电网同步技术：模拟逆变器与电网的同步运行，支持不同电网配置(220V/380V, 50Hz/60Hz)

性能分析能力

• 实时特性显示：动态展示I-V特性曲线和P-V特性曲线的变化过程
• 功率数据监测：实时输出直流侧功率、交流侧功率和系统效率曲线
• MPPT性能分析：显示功率点动态追踪轨迹，评估算法收敛性能
• 电能质量评估：分析THD谐波失真率和功率因数等关键指标
• 系统性能报告：生成日均发电量、效率统计和稳定性指标分析报告

使用方法

基本操作流程

1. 参数配置：在仿真前设置光伏组件参数、环境条件和系统配置
2. 仿真运行：启动主仿真文件，系统将自动进行完整的光伏发电过程仿真
3. 结果查看：通过图形化界面查看各类特性曲线和性能数据
4. 性能分析：基于输出数据评估系统发电效率和电能质量

参数调整说明

• 环境参数：可动态调整光照强度和温度，观察系统响应特性
• 组件参数：支持自定义光伏组件的开路电压、短路电流等关键参数
• 控制参数：可修改MPPT算法参数和变换器控制参数，优化系统性能

系统要求

软件环境

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink仿真环境
• Simscape Electrical模块库（用于电力电子系统仿真）

硬件配置

• 内存：8GB及以上推荐
• 处理器：Intel i5或同等性能及以上
• 磁盘空间：至少2GB可用空间

文件说明

主程序文件整合了光伏发电系统的完整仿真流程，实现了从光伏电池特性建模到并网发电的全过程模拟。该文件通过调用各子系统模块，完成了环境参数输入、光伏阵列特性计算、MPPT控制算法执行、DC-DC变换器调节、三相逆变器控制以及并网同步等核心功能。同时，它还负责协调数据采集、实时图形显示和性能分析报告生成，为用户提供全面的系统运行状态监控和性能评估能力。