光伏系统模拟：PSCAD中的光伏阵列、Boost电路与逆变器解析

本文主要介绍了如何使用PSCAD软件对光伏阵列、Boost升压电路以及DC/AC逆变器进行建模和仿真分析。在光伏阵列部分，讲解了光伏电池的等效电路和输出特性，包括串联电阻Rs、旁路电阻Rsh以及光生电流Iph、暗电流ID等参数的作用。光伏电池的输出功率与其工作电压和电流有关，通过最大功率点追踪（MPPT）技术可以找到最佳工作点。 1. 光伏阵列仿真与MPPT追踪： - 光伏电池的等效电路模型包括串联电阻Rs和旁路电阻Rsh，它们影响光伏电池的输出特性。 - MPPT是通过调整负载电阻，使光伏电池工作在最大功率点，以提高能源利用率。 - 光伏阵列的仿真需要输入模块数量、电池数、参照温度、辐照强度以及电池详细参数。 2. Boost升压电路： - Boost升压电路用于提升光伏阵列的低电压，使其达到适合并网的电压水平。 - 在不同光照条件下，Boost电路能调整输出电压，确保光伏系统在各种环境下的稳定运行。 - 控制策略通常基于最大功率点电压参考值VrefMPPT，通过改变全控电子元件的工作状态来调整电路状态。 3. DC/AC逆变器： - DC/AC逆变器将光伏阵列产生的直流电转换为交流电，以便接入电网。 - 逆变器的效率和稳定性是关键指标，需要通过PSCAD等工具进行详细建模和性能评估。 4. 仿真分析： - 通过改变光照强度和温度，观察光伏阵列输出电流、电压和功率的变化，以验证系统设计的适应性和效率。 - 辐照度降低会导致输出电流减小，输出功率下降，而Boost电路则能补偿这种变化，维持系统稳定。 综上，PSCAD在光伏系统中的应用主要包括光伏阵列的动态建模、Boost升压电路的设计和MPPT算法的验证，以及DC/AC逆变器的性能测试。这些仿真结果有助于优化系统设计，提高太阳能发电系统的整体效率和可靠性。