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光伏逆变系统的MATLAB仿真--第1页

光伏逆变系统的MATLAB仿真

此文章通过MATLAB仿真，验证逆变器设计电路的正确性，以及所选器件的

合理性。如图5-1所示，该图为单相光伏逆变系统的仿真电路图。仿真的要求是：

1，太阳能电池仿真模块能够模拟实际的太阳能电池的特性；

2，MPPT控制太阳能电池工作在最大功率点处；

3，DC/AC电路把直流电逆变成与电网电压同频、同相的交流电；

4，DC/AC控制器稳定逆变器直流侧的电压50V，控制逆变电路的通断，使其

逆变为与电网电压同频、同相的交流电流。

图5-1单相光伏逆变系统仿真

各个模块的仿真如下：

（1）太阳能电池

太阳能电池的仿真模型建立以光照强度S和温度T为自变量，以标准环境下

的光照强度S、温度T、开路电压U、短路电流I、最大功率输出电压U、最大

ocscm

功率输出电流I为已知量，以A、B为中间变量。当光照强度S、温度T发生变

m

化时，先推导出中间变量A、B，最后得出在新的条件下I和U的关系式：

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（5-1）

如图5-2所示，为太阳能电池的仿真pv模块。有图可知，太阳能电池所处

的环境为S=1000W/m，T=25C。在此环境下，太阳能电池的各个参数为：

2O

U=44.4V,I=5.4A,U=35.4V,I=4.95A。

ocscmm

图5-2太阳能电池仿真pv模块

（2）Boost

建立Boost电路的仿真模型，Boost电路由IGBT、二极管、储能电感、输出

电容组成。模型为基础的boost电路。

（3）DC/AC

该仿真是由4个IGBT和4个二极管组成，通过PWM波来控制4个IGBT的通

断，最终输出所需要的交流电。模型为基础的逆变电路。

（4）DC/AC控制器

DC/AC逆变器的双环控制外环为直流电压控制，用设置的基准电压减去直流

母线的实时电压，其结果经过PI调节器控制后，与实时的电网电压相乘，其结

果作为逆变器输出电流指令信号。双环控制的内环为交流电流环，用电流指令信

号与逆变器输出的实时电流相减，得到的正弦信号，经过P调节，其结果与三角

波相比较。

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仿真结果分析

根据所使用太阳能电池板的参数：

最大输出功率:175W；

开路电压：44.4V；

短路电流：5.40A；

最大功率电压：35.4V；

最大功率电流：4.95A；

以上是在光照强度为1000W/m,电池温度为25C时的参数。

2o

设定太阳能电池的光照强度为1000W/m,电池温度为25C，由太阳能参数可

2o

知，在所设