簡易光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真設計課程設計

1、那戶/手威市學僚ZHEflANGUNIVERSITYCITYCOLLEGE仿真設計報告課程名稱姓名學號專業(yè)班級學期指導教師目錄題目21. 設計目的22. 設計內(nèi)容23. 相關知識24. 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及原理3.5. 系統(tǒng)的軟件設計及原理4.6. 設計調(diào)試碰到的問題及解決方式7.7. 總結(jié)體會及展望8.8. 參考文獻8附錄1原理圖9.附錄2部份元件參數(shù)9.附錄3組員分工錯誤.!未定義書簽。簡易光伏并網(wǎng)系統(tǒng)仿真1. 設計目的（1）把握Matlab或Psim仿真軟件；（2）把握Boost升壓電路和SPWM逆變電路工作原理;（3）把握逆變電路驅(qū)動（PWM波）原理和仿真；（4）把握Boost升壓電路反饋調(diào)

2、劑應用；2. 設計內(nèi)容利用Matlab或Psim等仿真軟件，實現(xiàn)一個簡易光伏并網(wǎng)系統(tǒng)。要求將光伏電池板的直流電壓進行升壓和逆變，取得220V/50Hz的交流電壓。把握Matlab或Psim等電力電子仿真軟件的利用方式；把握Boost升壓電路和SPWM逆變電路的工作原理。3. 相關知識（ 1） Matlab基礎利用方式；（ 2） MatlabSimulinkModel仿真軟件；（ 3） Boost升壓電路工作原理；（ 4） SPWM逆變電路工作原理；（5）逆變電路驅(qū)動原理；（6）Boost升壓電路反饋調(diào)劑原理；4.系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及原理(1)光伏板結(jié)構(gòu)及原理太陽光照在半導體P-N結(jié)上，形成新的空穴-

3、電子對，在P-N結(jié)電場的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。tiacinc Current太騰光兔蟹瓜子 Sdar C«ll(2)MOSFET管結(jié)構(gòu)及原理截止狀態(tài)：當加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于PN結(jié)的導通電壓，基極電流為零，集電極電流和發(fā)射極電流都為零，三極管這時失去了電流放大作用，集電極和發(fā)射極之間相當于開關的斷開狀態(tài)，咱們稱三極管處于截止狀態(tài)。放大狀態(tài)：當加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導通電壓，并處于某一適當?shù)闹禃r，三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，這時基極電流對集電極電流起著操縱作用，使三極管具有電流放大作用，具電流放大倍數(shù)B=AIc

4、/AIb,這時三極管處放大狀態(tài)。飽和導通狀態(tài)：當加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓大于PN結(jié)的導通電壓，并當基極電流增大到必然程度時，集電極電流再也不隨著基極電流的增大而增大，而是處于某必然值周圍不怎么轉(zhuǎn)變，這時三極管失去電流放大作用，集電極與發(fā)射極之間的電壓很小，集電極和發(fā)射極之間相當于開關的導通狀態(tài)。三極管的這種狀態(tài)咱們稱之為飽和導通狀態(tài)。結(jié)構(gòu)“遹圖電路符號5 .系統(tǒng)的軟件設計及原理（1）原理Boost升壓電路原理:在充電進程中，開關（導通），如圖1,開關處用導線代替?，F(xiàn)在輸入電壓流過電感。輸入，電感電流以必然的比率線性增加，那個比率跟電感大小有關。電感電放電如圖2,當開關斷開（三極管截止）時，由于電

5、感的電流維持特性，流經(jīng)電感的電流無法剎時變0o原先電路斷開，于是電感通過新電路放電，即電感給電容充電，電容兩頭電壓升高。升壓進程是電感能量傳遞進程。當電容量足夠大，輸出端就能夠夠在放電進程中維持一個持續(xù)的電流。SPWM全橋逆變原理:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在慣性環(huán)節(jié)輸入時，其輸出成效大體相同。那個地址沖量是指窄脈沖的面積，成效大體相同是指輸出響應的波形大體相同，把輸出波形進行傅立葉變換分析，那么其低頻段特性超級接近，僅在高頻段有不同。若是把一個正弦半波分成N等份，然后把每一等份的正弦曲線與橫軸包圍的面積用與它等面積的等高不等寬的矩形脈沖代替，矩形脈沖的中點與正弦波每一等份的中點重合。如此一

6、系列的矩形脈沖確實是所期望的SPWM波。(2)設計在Simulink仿真里第一構(gòu)建出大體系統(tǒng)3燈4ASmuknrrnatInou0甲自1冷E.、a+工卑曰畫疝且ns年H：VilbagR0mpirtTWodefl大體系統(tǒng)分為三部份：左側(cè)光伏板Boost升壓電路，將光伏板(由DC70V代替)提供的輸入電壓進行升壓至大約220V輸出。中間部份為SPWM全橋逆變，進行DC/AC轉(zhuǎn)化。右邊部份為濾波裝置和工頻變壓器，用于調(diào)整交流電壓波形。調(diào)試穩(wěn)固后再加入逆變驅(qū)動部份（如圖3）和Boost反饋調(diào)劑部份（如圖4）Swqu0 ngi屋*：205,甯完成成效:仿真0.1S后，在示波器中能夠看見如下波形。第一行是

7、輸出波形，調(diào)制后可產(chǎn)生穩(wěn)固220V左右正弦波。第二行是逆變方波。第三行是Boost升壓經(jīng)反饋調(diào)整后取得波形穩(wěn)固在220V。6 .設計調(diào)試碰到的問題及解決方式在調(diào)試進程中發(fā)覺Boost升壓后波形始終不穩(wěn)固，始終處于上升狀態(tài)而且電壓偏低。請教指導教師后，修改了電路，減小了Boost電路中電感電容大小，而且將仿真時刻稍作延長。通過修改后的示波器顯示出穩(wěn)固220V波形。7 .總結(jié)體會及展望通過這次仿真設計，學習并鞏固了許多電力電子技術(shù)知識，比如Boost升壓電路，閉環(huán)反饋系統(tǒng)，全橋逆變系統(tǒng)等等。在進程里，咱們熟悉到了系統(tǒng)設計的困難，一個細小的參數(shù)往往能夠?qū)ψ詈蟛ㄐ巫璧K甚大。即便本次設計是軟件仿真，但在

8、設計和調(diào)試中，從零開始一點一點完成了整個系統(tǒng)的仿真，而且每一個參數(shù)都通過修改和推敲。在仿真中咱們熟練把握了Simulink的利用也發(fā)覺Simulink功能壯大，元件選取，線路修改，參數(shù)調(diào)試都超級方便。在以后的學習中必然能夠運用到Simulink。本次仿真設計中，咱們也了解了仿真設計流程，為馬上就要到來的畢業(yè)設計和論文答辯打下基礎。8 .參考文獻1 徐德鴻，馬皓，汪槱生.電力電子技術(shù).科學出版社,2006.2 應建平，林渭勛，黃敏超.電力電子技術(shù)基礎.機械工業(yè)出版社,2003.3陳堅.電力電子學電力電子變換和操縱技術(shù).高等教育出版社,2002.4 趙良炳.現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎.清華大學出版社,1

9、995.5何希才,江云霞.現(xiàn)代電力電子技術(shù).國防大學出版社,1996.6黃俊等.電力電子自關斷器件及電路.機械工業(yè)出版社,1991.7王志良.電力電子新器件及其應用技術(shù).機械工業(yè)出版社,1995.附錄1原理圖附錄2部份元件參數(shù)(1) Boost升壓部份BlockParameters:L"ParallelRLCEranelT：m日mK：link；:hn；白HEJit自a.elofJU_2elesnta.二占mtheErar.z：htype1paiHietErtzadd>rrenaveelezientEfrs-zthe“WTl，h.type:|InductanceL(H)-IJe-

10、SS«tth總Iftdtialinductorsuirrint31eaiurftsentsBranchcurrent,QK|.stk£U七Hr(2)濾波部份BlockParameters:R.ParallGlRLCBranchnmskClinic)ImplementsaparallelbranchofKLCelements.UsetheBranch.typepaxazietertoaddorresoveeleaentsfro-3theBlockParameters:LinearTransformerlinGarTransfonnex(Link)Zaplssentsavind

11、.ngslineartransforaer.ClickthsApplyerthsOKbuttonafteraehangGtothsUnitspodudtoconfiratheconversionofparanatGrs.UnitsNosmalpowerandfreaueneyPnCVA)二250*60binding1parameters.V1(Vrns.Rl：pu)Llfpu/I:I200e30.0020.08binding2parametersWV2(Vrss,R2!pu)L2pu/J:25530.00220.08Threewinding-stransfomerUndine3p&xa

12、z«t«rsZV3(Vxas)R3(pu)L3'pu>:315e30.002C.08basnetizatio*nresistanceandxeactance:幻pu.)La(pu):I5005033!easureventsNone:UseSIunitsApply(3)逆變驅(qū)動部份SourceBlockParameters：SineWvel早SourceBlockParameters：RepeatingSequence2IStDtatinjtatleins?kItnt-CutputaKnjafrrsw自t=士1edin.atabieoftiai-va*ii&xiairs.Valuestixo&shouldb&近二：k£jie*3asms.Paria#Tsr£TimsD0.00001Outputvjlusi；(4) Boost反饋調(diào)劑部份SourceBlockParameters;Cor&tanll修空嗣FunctionBlockParameters：DiscretePIDConirollerUiscTeteFII>Contzol1tr口gmK)ink)Itii5til-CfCkinplene-tsadist