基于锁相环的三相逆变器并网系统MATLAB/Simulink仿真模型

资 源 简 介

本项目使用MATLAB/Simulink构建三相锁相环逆变器并网仿真系统，通过PLL实时跟踪电网相位实现精准同步，包含DC-AC逆变电路与SPWM调制策略，适用于新能源并网控制研究。

详 情 说 明

基于锁相环的三相逆变器并网系统建模与仿真

项目介绍

本项目是一个在Simulink平台上构建的三相逆变器并网系统动态仿真模型。核心目标是利用锁相环（PLL）技术实现逆变器输出电流与电网电压的精确同步，确保系统安全、稳定地将直流电能馈入三相交流电网。模型涵盖了从直流到交流的功率变换、调制策略、控制算法到电网交互的全过程，适用于系统性能分析、控制参数优化及故障工况研究。

功能特性

• 精确电网同步：采用锁相环控制算法，实时跟踪电网电压相位与频率，实现并网电流的无缝同步。
• 灵活功率控制：具备独立的有功功率与无功功率调节功能，可模拟不同功率因数下的并网运行。
• 高质量波形输出：基于正弦脉宽调制（SPWM）技术，生成低谐波畸变的三相交流电。
• 全面分析工具：支持谐波分析（THD）、暂态响应测试（如负载突变）及系统稳定性分析（伯德图、奈奎斯特图）。
• 故障模拟能力：可设置电网电压跌落、频率波动等异常条件，测试系统的鲁棒性。

使用方法

1. 打开项目：在MATLAB/Simulink环境中打开主模型文件（.slx）。
2. 配置参数：根据仿真需求，在主脚本中设置直流侧电压、电网参数、负载功率、PLL及PI控制器参数。
3. 运行仿真：执行主脚本以初始化参数并启动Simulink仿真。
4. 查看结果：仿真结束后，通过Scope模块、Powergui工具或脚本中预设的绘图命令观察并网波形、功率曲线、谐波频谱等输出结果。
5. 参数优化：根据性能分析结果，调整控制参数，重新仿真以优化系统动态响应和稳定性。

系统要求

• 软件平台：MATLAB（建议R2018b或更高版本）及Simulink、Simscape Electrical（以前称为SimPowerSystems）工具箱。
• 硬件配置：无特殊要求，但处理复杂仿真或高精度分析时建议配备足够内存（≥8GB）。

文件说明

项目中主要的启动脚本文件承担了核心的初始化与后处理任务。其功能包括设定系统的全局运行参数，如直流电压等级、电网条件及控制器增益；负责启动并管理Simulink仿真过程；在仿真完成后，自动对输出数据进行处理与分析，绘制关键的电压电流波形、功率变化曲线及谐波畸变率等性能指标图表，极大简化了用户的操作流程。