Однофазный, 240 Vrms, Transformerless на 3 500 Вт соединенный с сеткой массив PV
Этот пример показывает операцию типичного transformerless фотоэлектрического (PV) жилая система, соединенная с электрической служебной сеткой.
Массив PV
Модель массивов PV SPS реализует массив PV, созданный из ряда - и соединенные с параллелью модули PV. Это позволяет моделировать множество предварительно установленных модулей PV, доступных от Системного Советника NREL Модель (январь 2014), а также пользовательский модуль PV. Блок PV массивов имеет два входных параметров, которые позволяют вам предоставлять различную облученность солнца (вход Ir в W/m^2) и температура (вход T в градусе. CData .
В нашем примере массив PV состоит из одной строки 14 Солнечных модулей TSM-250 Trina, соединенных последовательно. На уровне 25 градусов. C и с освещенностью солнечного излучения 1000 W/m2, строка может произвести 3 500 Вт.
Два маленьких конденсатора, соединенные на + и - терминалы массива PV, используются, чтобы смоделировать паразитную емкость между модулями PV и землей.
Однофазный Конвертер DC/AC
Инвертор моделируется с помощью PWM-управляемого однофазного полного моста модуль IGBT (H-мост). Топология фильтра стороны сетки является классической настройкой LCL с разделением индукторов одинаково между линией и нейтральными ветвями.
Управление инвертором
Система управления содержит пять главных подсистем Simulink®-based:
Контроллер MPPT: контроллер Отслеживания точки максимальной мощности (MPPT) на основе, 'Тревожат и Наблюдают' метод. Эта система MPPT автоматически варьируется опорный сигнал VDC инвертора регулятор VDC для того, чтобы получить напряжение постоянного тока, которое извлечет максимальную мощность из строки PV.
Регулятор VDC: Определите необходимый ID (активный ток) ссылка для текущего регулятора.
Текущий Регулятор: На основе текущего ID ссылок и IQ (реактивный ток), регулятор определяет необходимые ссылочные напряжения для инвертора. В нашем примере обнуляется ссылка IQ.
PLL & Measurements: Требуемый для синхронизации и измерений напряжения / текущих измерений.
Генератор PWM: Используйте биполярный метод модуляции PWM, чтобы сгенерировать сигналы увольнения к IGBTs. В нашем примере несущая частота PWM установлена в 3 780 Гц (63*60).
Load & Utility Grid
Сетка моделируется с помощью типичного смонтированного полюсом трансформатора и идеального источника переменного тока 14.4 kVrms. Вторичная обмотка 240 В трансформатора касается центром, и центральный нулевой провод основывается через маленькое сопротивление Rg. Жилая загрузка (10 кВт / 4 kvar 240 Vrms) одинаково распределяется между двумя "горячими" (120-вольтовыми) терминалами.
Симуляция
Запустите симуляцию и наблюдайте получившиеся сигналы относительно различных осциллографов.
Начальная входная облученность к модели массивов PV является 250 W/m2, и рабочая температура составляет 25 градусов. C. Когда установившийся достигнут (около t=0.25 секунды.), мы получаем напряжение PV (Vdc_mean) 424,5 В, и извлеченный (Pdc_mean) степени от массива 856 Вт. В t=0.4 секунду облученность солнца быстро увеличена от 250 Вт/м^2 до 750 Вт/м^2. Из-за операции MPPT, система управления увеличивает ссылку VDC на 434,2 В для того, чтобы извлечь максимальную мощность из строки PV (2 624 Вт). Эти значения соответствуют хорошо ожидаемым значениям. Чтобы подтвердить что, используйте кнопку Plot меню PV Array, чтобы построить I-V и характеристики P-V строки PV на основе технических требований производителя.
Если вы посмотрите на текущую утечку (осциллограф Ig), вы заметите, что нет никакого текущего течения через случайную емкость модулей PV. Это происходит из-за используемого метода PWM и топология фильтра. Теперь, если вы выберете униполярный метод модуляции PWM (использующий системное меню Inverter) и повторите симуляцию, вы будете видеть значительную утечку, текущую в системе.