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8.基于StarSimOffline的光伏系统M实验
8. 基于StarSim Offline的光伏系统MPPT实验
8.1基础知识回顾
光伏并网系统主要包括光伏电池板、斩波电路、逆变器及滤波器等几个部分。其中光伏电池输出特性曲线如下图所示：P-U曲线和I-U曲线，其中Pm对应的点为光伏电池的最大功率点（红点所示）。同时光伏电池输出的电压电流还会受到辐照强度及温度的影响。
（a）光伏电池P-U曲线 （b）光伏电池I-U曲线
最大功率点功率跟踪控制-MPPT
最大功率点功率跟踪控制（MPPT），主要目的是根据光伏电池的输出特性（图8-2），利用控制策略保证光伏电池工作在最大功率输出状态，最大限度的利用太阳能。常采用的是扰动观察法，基本原理是每隔一定的时间扰动输出电压。
8.2 实验
仿真程序运行环境：
在选用软件环境时我们选用了LabVIEW的编程环境，原因在于LabVIEW是一款工业、教学等领域应用非常广泛，基于图形化的编程语言便于理解，而且能够很方便地使用很多种类的工业级硬件平台（PXI、CompactRIO、sbRIO等等）。在选用仿真建模软件上，我们同时比较了很多软件最终选用了StarSim软件，它有几个独特的优势：既支持离线仿真也支持实时仿真；能够无缝应用NI的软硬件平台，强大的可扩展性；包含多个范例和应用，良好的展示效果。 该实验的实现选用了LabVIEW与StarSim，使学生能够接触更前沿的产业、工具，并且更生动的学习专业的知识。详细软件环境如下：
1 图像化编程仿真软件LabVIEW；
2 StarSim电磁暂态仿真软件。
实验电路：
ModelingTech针对本实验，在StarSim中搭建了如下的双极式光伏并网系统。
其中系统中所需的受控电流源可以在StarSim左侧的元件库中很方便的获取，如下图所示。
实验步骤：
在LabVIEW中可以通过函数选板的StarSim选项中载入在StarSim中已经搭建好的电路拓扑（红框所示），并且也可以调用ModelingTech在LabVIEW中为客户已经准备好的各类算法及函数（蓝框所示），进而完成整个仿真程序。
以程序的默认值启动仿真程序，在LabVIEW界面上可以得到如下的光伏电池工作点（红色点所示）、光伏电池流向电网的功率波形、光伏电池板输出的电流等波形，同时在程序前面板左侧的参数设置界面里改变??真电路中的相关参数。
图8-1：光伏并网系统没有启动MPPT控制
图8-2：光伏并网系统启动MPPT控制
ModelingTech在必威体育精装版发布的StarSim电磁暂态仿真程序中，已搭建好了与本实验相关的仿真程序（持续更新中），如下图所示。如果想了解仿真程序的详情，您只需在已装有LabVIEW的PC上安装试用版StarSim，就可以找到相关的范例程序。
为了帮助电气工程专业的学生更好的了解电力与电力电子系统，ModelingTech编写有涵盖常见电力与电力电子系统的实验文档与程序（持续更新中），目录如下：
可帮助您迅速仿真并理解所需的电力与电力电子系统，相关内容详情可联系上海远宽
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