MATLAB Simulink光伏并网系统仿真：电压前馈控制与主动频率偏移孤岛检测

资 源 简 介

本项目提供了一个单相光伏并网系统的Simulink仿真模型，重点实现了电压前馈控制策略以确保逆变器输出与电网同步，并集成了主动频率偏移(AFD)孤岛检测功能，保障系统并网时的安全稳定运行。

详 情 说 明

基于电压前馈控制与AFD孤岛检测的单相光伏并网系统Simulink仿真平台

项目介绍

本项目构建了一个单相光伏并网发电系统的完整Simulink仿真模型。系统实现了光伏并网逆变器的核心控制与保护功能，通过电压前馈控制策略确保并网电能质量，并集成有源频率偏移（AFD）孤岛检测算法，为光伏并网系统的设计、分析和验证提供了一套完整的仿真平台。

功能特性

• 精确并网控制：采用电压前馈控制策略，实现逆变器输出电流与电网电压的精确同步（同频同相），确保高质量的电能馈入电网。
• 智能孤岛保护：集成AFD孤岛检测算法，能够快速识别电网断电等异常状态，并触发相应的保护机制。
• 完整系统模拟：可模拟从光伏阵列直流输出到逆变器并网控制的全过程，包含正常并网与孤岛运行等多种工况。
• 全面分析评估：提供系统稳定性、电能质量（THD、功率因数）、孤岛检测性能（检测时间、灵敏度）等多维度性能指标的输出与分析。

使用方法

1. 参数配置：在开始仿真前，根据实际情况设置光伏阵列参数（光照强度、环境温度）、电网参数（额定电压、频率）以及控制参数（前馈增益、AFD扰动系数等）。
2. 仿真运行：启动仿真，模型将根据设定的工况（正常或孤岛状态）运行。
3. 结果分析：仿真结束后，查看生成的并网电流/电压波形、功率曲线、频率响应等结果，并对THD、孤岛检测时间等关键指标进行分析。

系统要求

• 软件环境：MATLAB（建议R2018b或更高版本）及Simulink仿真环境。
• 必要工具包：Simulink、Simscape Electrical（原名SimPowerSystems）工具包。
• 硬件配置：无特殊要求，但复杂的长时间仿真需要较高的计算资源以保证运行流畅。

文件说明

主程序文件完成了整个仿真项目的核心管理与执行功能。其主要能力包括：定义和初始化光伏组件、电网、逆变器控制器及AFD检测模块的关键参数；负责构建并配置整个Simulink仿真模型的运行环境与求解器设置；作为顶层脚本，协调各子模块的调用与数据传递，并执行仿真计算；最后，它还负责对仿真的输出结果进行处理、可视化图形绘制以及关键性能指标的计算与分析。