三相光伏并网逆变器的PQ解耦与功率因数校正控制系统
项目介绍
本项目是一个用于三相光伏并网逆变器的先进控制系统,重点实现了基于PQ解耦理论的功率控制策略。系统通过双闭环控制结构(外环功率控制+内环电流控制)和空间矢量PWM调制技术,实现了有功功率和无功功率的精确独立控制,确保光伏系统以单位功率因数高效并网运行,同时集成了最大功率点跟踪功能以最大化光伏能源利用率。
功能特性
- PQ解耦控制:采用先进的PQ控制算法,实现有功和无功功率的完全解耦独立控制
- 电流精确跟踪:内置高性能电流环控制,确保并网电流快速响应和精确跟踪
- 单位功率因数运行:通过功率控制环节稳定维持功率因数为1的并网运行状态
- 最大功率点跟踪:集成MPPT算法,动态调整有功功率指令以实现光伏阵列的最大功率输出
- 系统稳定性保障:完整的闭环控制系统设计,保证在各种工况下的系统稳定性和优良动态性能
使用方法
- 设置系统参数:配置光伏直流侧参数(电压200-800V,电流0-20A)和电网参数(三相380V/50Hz)
- 设定功率指令:根据MPPT算法生成有功功率设定值,无功功率设定值设为0以实现单位功率因数
- 输入实时测量数据:提供三相并网电流和直流母线电压的实时采样值
- 运行控制系统:执行主控制程序,生成SVPWM调制信号驱动逆变器
- 监控输出结果:实时查看功率数据、电流波形、系统效率等性能指标
系统要求
- 仿真环境:MATLAB/Simulink(推荐R2018b或更高版本)
- 硬件配置:至少4GB内存,支持浮点运算的处理器
- 必要工具箱:Simulink、SimPowerSystems工具箱
- 数据采集:需具备三相电压电流采样能力,ADC分辨率不低于12位
文件说明
主程序文件整合了系统的核心控制功能,包括PQ解耦控制算法的实现、双闭环控制结构的构建、SVPWM调制信号的生成逻辑,以及最大功率点跟踪功能的执行。该文件负责处理输入参数和实时测量数据,计算功率控制指令,协调内外环控制器的协同工作,并最终输出驱动逆变器的PWM控制信号,同时生成系统运行状态的监测数据和可视化结果。