MATLAB光伏系统仿真平台：功率电子控制与电网互联分析

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink构建光伏发电系统仿真平台，实现光伏阵列MPPT控制、DC-DC变换与三相逆变仿真，集成锁相环电网同步技术，支持系统动态性能分析与优化设计。

详 情 说 明

基于功率电子与控制的电网互联光伏系统仿真与分析平台

项目介绍

本项目是一个综合性的光伏并网发电系统仿真与分析平台，专注于研究光伏电池阵列的特性、最大功率点跟踪控制、DC-DC/DC-AC功率变换以及电网同步控制策略。通过精确的电力电子器件建模和先进的控制算法，平台能够模拟光伏系统在不同工况下的动态行为，为系统设计、性能评估和稳定性分析提供强有力的工具支持。

功能特性

• 光伏阵列特性模拟：精确模拟光伏电池的I-V特性曲线，支持自定义串并联配置、温度系数和光照强度变化
• 最大功率点跟踪(MPPT)：集成扰动观察法和电导增量法两种MPPT算法，实现高效的最大功率点追踪
• 功率变换器仿真：完整仿真DC-DC升压变换器和三相逆变器的功率转换过程，支持PWM控制技术
• 电网同步控制：采用先进的锁相环(PLL)技术，实现并网逆变器与电网的精确同步
• 动态性能分析：全面分析系统在不同光照条件和电网扰动下的动态响应特性
• 电能质量评估：专业评估谐波失真(THD)、功率因数等关键电能质量参数
• 稳定性与保护机制：提供系统稳定性分析和保护机制仿真，包括孤岛检测、过欠压保护等

使用方法

1. 参数配置：在相应的配置文件中设置光伏系统参数、功率电路参数、控制参数和电网条件
2. 环境数据输入：导入或定义实时温度变化曲线和辐照度变化模式
3. 仿真执行：运行主仿真程序，系统将自动完成建模、控制和分析全过程
4. 结果查看：通过图形化界面查看电气波形、性能数据和分析报告
5. 参数优化：基于仿真结果调整系统参数，优化系统性能

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11 或 Linux 发行版（Ubuntu 18.04+）
• MATLAB版本：R2020a 或更高版本
• 必要工具箱：

- Simulink - Simscape Electrical (原名SimPowerSystems) - Control System Toolbox - Signal Processing Toolbox

• 硬件配置：至少8GB内存，推荐16GB以上；需要支持OpenGL的显卡

文件说明

主程序文件整合了光伏并网系统的完整仿真流程，其主要功能包括：初始化系统参数与环境条件，建立光伏阵列数学模型并模拟其输出特性，执行最大功率点跟踪算法控制，实现DC-DC升压变换与三相逆变并网过程，运行电网同步锁相环控制策略，采集系统各关键节点的电气信号，进行电能质量分析与系统稳定性评估，最后生成全面的性能报告与波形图示。该文件通过协调各功能模块，完成了从光伏发电到电网接入的全系统仿真分析。