基于MATLAB的光伏储能系统MPPT与恒功率控制仿真分析

在当前全球能源转型与绿色发展的大背景下，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，被广泛应用于能源发电领域。光伏系统通常指的是太阳能电池板通过光生伏特效应将太阳能转换为电能的设备。在光伏系统的运行过程中，为了最大限度地利用太阳能资源，提高发电效率，最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）技术被广泛应用于光伏系统中。 MPPT是一种自动调整光伏阵列工作点的技术，以确保系统始终在最大功率点（Maximum Power Point，MPP）上工作。这一技术有助于克服由于环境变化（如温度、光照强度）导致的光伏电池输出特性变化的问题，从而获得最佳的电能输出。 恒功率控制是一种当电网或其他负载对电力的接收功率有特定要求时，光伏系统调整输出功率，保持在某一功率点稳定输出的技术。在实际应用中，恒功率控制通常用于电池储能系统中，以保护电池组件不因过充或过放而损坏，延长其使用寿命。当电池处于健康工况时，光伏系统通过MPPT模式工作，而在电池达到极限工作状态时，例如接近满充或满放状态，系统将切换至恒功率模式，避免对电池造成损害。 光伏储能并网发电模型在设计时必须考虑电池的状态（State of Charge，SOC），即电池剩余电量。当电池SOC处于正常工作区间时，系统应通过MPPT控制策略来调节光伏输出以获得最大功率；反之，当电池SOC处于极限区间，为保护电池安全，系统将切换至恒功率控制模式。 在模型设计中，boost转换器用于调节光伏侧的电压，以匹配负载或电池储能的要求，它起到升压的作用，确保在不同的工作模式下，能量能够有效地传输到储能单元或并网。而boost-buck双向变流器则允许电池储能部分既可以充电也可以放电，实现能量的双向流动。 逆变器模块化的控制策略在这里也非常重要。逆变器是将直流电转换为交流电的装置，模块化控制意味着逆变器可以灵活地控制交流侧的电能质量，如电压、频率和波形等，以满足并网要求。逆变器的模块化设计可以提高整个系统的可扩展性和灵活性。 本仿真模型推荐使用MATLAB 2021b版本进行打开和仿真。MATLAB是一款功能强大的数学软件，广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发等领域。仿真功能更是MATLAB的一大特色，它允许工程师通过建模和仿真来分析和验证各种复杂系统的性能。 有关本模型的详细信息可以参考提供的链接，该链接指向CSDN上的一篇详细介绍文章，文章中不仅描述了光伏系统的MPPT与恒功率控制切换的原理与操作，还可能提供了仿真模型的详细构建过程和实现方法，这对于理解和运用仿真模型具有重要价值。 文件名称列表中的"2019b"可能是指旧版本的仿真模型，而"controlParameters.mat"文件可能包含该仿真模型的控制参数，这些参数对于仿真模型的性能和准确性至关重要。"2021b"则是提醒用户使用更新版本的MATLAB软件打开和运行仿真模型。