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250-kW 并网 PV 阵列

此示例展示了一个 250-kW PV 阵列通过三相转换器连接到 25-kV 电网的详细模型。

该 PV 阵列由 86 个并联组串组成。每个组串由 7 个 SunPower SPR-415E 模组串联而成。请注意，通过模型菜单可以绘制所选模组或整个阵列的 I-V 和 P-V 特性图。

该转换器采用 PWM 控制的 3 电平 IGBT 桥进行建模。逆变器扼流圈 RL 和小型谐波滤波器 C 用于滤除由 IGBT 桥产生的谐波。一台 250-kVA 250V/25kV 三相变压器用于将逆变器连接到公用配电系统。

该控制系统包含五个基于 Simulink® 的主要子系统：

MPPT 控制器：最大功率点追踪 (MPPT) 控制器基于“扰动观察法”。该 MPPT 系统会自动改变逆变器 VDC 调节器的 VDC 参考信号，以获得能从 PV 阵列提取最大功率的 DC 电压。
VDC 调节器：确定电流调节器所需的 Id（有功电流）参考值。
电流调节器：该调节器基于电流参考值 Id 和 Iq（无功电流），来确定逆变器所需的参考电压。在本示例中，Iq 参考值设置为零。
PLL 和测量：用于同步以及电压/电流测量。
PWM 发生器：基于所需的参考电压生成 IGBT 的触发信号。在本示例中，载波频率设置为 1980 Hz (33*60)。

该电网建模为典型的北美配电网。它包括两条 25-kV 馈线、负载、接地变压器和一个等效的 120-kV 输电系统。

运行仿真，观察各个示波器上生成的信号。

PV 阵列模型的初始输入辐照度为 1000 W/m2，工作温度为 45 摄氏度。当达到稳态时（约在 t=0.15 秒时），PV 电压 (Vdc_mean) 为 481 V，从阵列提取的功率 (Pdc_mean) 为 236 kW。这些值与 PV 模组制造商规格中的期望值非常吻合。

在 t=0.3 秒时，太阳辐照度从 1000 W/m^2 迅速斜坡下降至 200 W/m^2。由于 MPPT 的作用，控制系统将 VDC 参考值降低至 464 V，以便从 PV 阵列提取最大功率 (46 kW)。