基于MATLAB/Simulink的光伏逆变器并网系统建模与重复控制仿真

资 源 简 介

本项目使用MATLAB/Simulink构建电压型控制光伏逆变器的电路模型与数学模型，设计重复控制策略以实现并网电流的精确跟踪。仿真验证了系统在光照变化、电网波动等工况下的稳定性和动态性能，为光伏并网系统优化提供参考。

详 情 说 明

光伏逆变器并网系统建模与重复控制仿真

项目介绍

本项目针对光伏逆变器并网应用，构建了电压型控制逆变器的完整数学模型与电路拓扑，并设计了基于重复控制理论的并网电流控制策略。通过系统的仿真分析，验证了控制器在不同工况（如光照强度变化、电网电压波动、负载突变）下的动态性能，重点评估了系统的电能质量、并网稳定性以及谐波抑制能力。

功能特性

• 系统建模：实现电压型光伏逆变器主电路及其并网接口的精确数学模型。
• 控制策略：集成基于重复控制原理的电流控制器，有效跟踪正弦指令并抑制周期性谐波。
• 工况仿真：模拟多种实际运行场景，包括光照变化、电网扰动和负载波动。
• 性能分析：自动生成关键性能指标，如总谐波失真度（THD）、功率因数、动态响应曲线及谐波频谱报告。
• 稳定性评估：提供对重复控制系统稳定性与跟踪精度的量化分析。

使用方法

1. 在系统要求的环境下运行主脚本。
2. 根据仿真需求，在主脚本的配置区域修改或输入必要的参数，包括光伏阵列参数、电网条件、逆变器电路参数以及控制器增益等。
3. 执行仿真，系统将自动完成模型计算、控制策略执行及动态响应模拟。
4. 仿真结束后，结果与分析图表将自动生成并保存至指定目录，包括波形图、频谱分析报告和性能指标数据。

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11, Linux, 或 macOS
• 软件环境：MATLAB R2021a 或更高版本
• 必要工具箱：Simulink, Simscape Electrical (或以往版本中的 SimPowerSystems)
• 硬件建议：至少 8GB 内存，推荐 16GB 或以上以保证大型仿真流畅运行

文件说明

主程序脚本集成了项目的核心仿真流程。其主要功能包括：初始化系统参数与仿真环境、建立逆变器及其控制系统的完整模型、执行时域与频域仿真计算、动态响应与稳态性能的数据采集，并最终生成用于评估电能质量与系统稳定性的关键结果与可视化图表。