一种光伏并网发电半实物仿真系统

摘要

本发明涉及新能源并网发电的仿真系统技术领域，特别涉及光伏并网发电半实物仿真系统，包括仿真程序集成化执行平台、仿真机、实物部分、实物部分的信号采集系统，模拟光伏电源，所述仿真程序集成化执行平台用于执行程序，发送信号到仿真机并通过仿真机转换成运行实物部分的电气信号，模拟光伏电源用于为实物部分提供并网所需能源，信号采集系统用于采集实物部分的电气信号反馈至仿真程序集成化执行平台。本发明能降低新能源发电光伏阵列及其蓄电系统的成本，从整体上把握新能源并网系统的性能。从根本上解决新能源发电最大功率点跟踪不精确导致的不稳定问题，避免实际工作状态下光伏阵列过饱和导致的能源浪费的现象。

说明书

技术领域

本发明涉及新能源并网发电的仿真系统技术领域，特别涉及一种光伏并网发电半实物仿真系统。

背景技术

随着科学技术的发展，有关新能源发电的相关技术已经日渐趋于成熟稳定。但由于新能源发电光伏阵列及其蓄电系统较高的成本，导致我们很难在低成本的基础上整体把握新能源并网系统的性能。同时，新能源发电领域本身仍然存在着一些亟待解决的问题，如最大功率点跟踪导致的不稳定问题，实际工作状态下光伏阵列过饱和导致的能源浪费问题等。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种光伏并网发电半实物仿真系统。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种光伏并网发电半实物仿真系统，包括仿真程序集成化执行平台、仿真机、实物部分、实物部分的信号采集系统，模拟光伏电源，所述仿真程序集成化执行平台用于执行程序，发送信号到仿真机并通过仿真机转换成运行实物部分的电气信号，模拟光伏电源用于为实物部分提供并网所需能源，信号采集系统用于采集实物部分的电气信号反馈至仿真程序集成化执行平台。

作为优选方案：所述实物部分拆分成DC-DC升压单元、逆变单元、滤波单元、并网单元。

作为优选方案：输入实物部分的光伏电源直流电先通过DC-DC升压单元提升电压等级，再通过逆变单元转化为AC交流电，并通过滤波单元滤除杂波后并网发电。

作为优选方案：所述仿真程序集成化执行平台拆分成MPPT运算跟踪模块用于跟踪模拟光伏电源的最大功率点、控制仿真机运行模块用于控制仿真机发出信号、收集反馈信号模块用于分析实物部分的反馈信号。

作为优选方案：所述MPPT运算跟踪模块包括扰动电阻R、MOSFET控制器、电压电流检测设备。

作为优选方案：所述MPPT运算跟踪模块有单独的信号引线，自仿真程序集成化执行平台发出，到达仿真机，并通过仿真机传到模拟光伏电源，电压电流检测设备同时采集模拟光伏电源实时电压和实时电流，并反馈给仿真程序集成化执行平台发出，MOSFET与扰动电阻R串联在一起，按反馈信号作出扰动反应。

作为优选方案：所述信号采集系统包括光伏电源母线信号采集卡、DC-DC单元输出端信号采集卡、逆变器输出端信号采集卡、滤波器输出端信号采集卡、微电网信号采集卡，所述光伏电源母线信号采集卡收集电压电流反馈给仿真程序集成化执行平台，用作MPPT运算跟踪模块的扰动判断，DC-DC单元输出端信号采集卡检测输出的直流电压值，并反馈给仿真程序集成化执行平台的PWM发生器使之产生调制信号予以调整，逆变器输出端信号采集卡检测交流电压，滤波器输出端信号采集卡检测电能，微电网信号采集卡检测电网稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：降低新能源发电光伏阵列及其蓄电系统的成本，从整体上把握新能源并网系统的性能。从根本上解决新能源发电最大功率点跟踪不精确导致的不稳定问题，避免实际工作状态下光伏阵列过饱和导致的能源浪费的现象，来降低科研成本，提高科研效率。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

图1是本发明的逻辑控制图；

图2是本发明变压器实物及其控制策略图；

图3是本发明实物部分逻辑控制图。

具体实施方式

附图为本发明的具体实施例。如图1-3所示，一种光伏并网发电半实物仿真系统，包括仿真程序集成化执行平台、仿真机、实物部分、实物部分的信号采集系统，模拟光伏电源，仿真程序集成化执行平台用于执行程序，发送信号到仿真机并通过仿真机转换成运行实物部分的电气信号，模拟光伏电源用于为实物部分提供并网所需能源，信号采集系统用于采集实物部分的电气信号反馈至仿真程序集成化执行平台。

实物部分拆分成DC-DC升压单元、逆变单元、滤波单元、并网单元。

输入实物部分的光伏电源直流电先通过DC-DC升压单元提升电压等级，再通过逆变单元转化为AC交流电，并通过滤波单元滤除杂波后并网发电。

仿真程序集成化执行平台拆分成MPPT运算跟踪模块用于跟踪模拟光伏电源的最大功率点、控制仿真机运行模块用于控制仿真机发出信号、收集反馈信号模块用于分析实物部分的反馈信号。

MPPT运算跟踪模块包括扰动电阻R、MOSFET控制器、电压电流检测设备。

MPPT运算跟踪模块有单独的信号引线，自仿真程序集成化执行平台发出，到达仿真机，并通过仿真机传到模拟光伏电源，电压电流检测设备同时采集模拟光伏电源实时电压和实时电流，并反馈给仿真程序集成化执行平台发出，MOSFET与扰动电阻R串联在一起，按反馈信号作出扰动反应。

信号采集系统包括光伏电源母线信号采集卡、DC-DC单元输出端信号采集卡、逆变器输出端信号采集卡、滤波器输出端信号采集卡、微电网信号采集卡，所述光伏电源母线信号采集卡收集电压电流反馈给仿真程序集成化执行平台，用作MPPT运算跟踪模块的扰动判断，DC-DC单元输出端信号采集卡检测输出的直流电压值是否达标，如不达标，反馈给仿真程序集成化执行平台的PWM发生器使之产生调制信号予以调整，逆变器输出端信号采集卡检测交流电压，滤波器输出端信号采集卡检测电能，微电网信号采集卡检测电网稳定性。

PWM发生器：产生PWM调制信号。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述具体实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述具体实施方式，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应落入本发明的保护范围。