光伏發電并網系統虛擬仿真實驗項目建設與實踐

焦岳超　瞿博陽　張朋　肖俊明　武明義

摘? 要 針對新能源發電與并網技術課程實驗教學設備不能滿足教學需求的問題，構建光伏發電并網系統虛擬仿真實驗項目。首先，通過StarSim軟件搭建仿真電路模型;其次，通過設置太陽輻照度、電池組件并聯組件數，改變光伏發電功率;最后，采用Boost升壓斬波電路，調節光伏陣列的端電壓，進而實現光伏陣列的最大功率點跟蹤。

關鍵詞 光伏發電并網系統;虛擬仿真實驗平臺;StarSim

中圖分類號：TP391.9? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）04-0123-03

Construction and Practice of Virtual Simulation Experiment Pro-ject of Photovoltaic Power Generation Grid Connected System//JIAO Yuechao， QU Boyang， ZHANG Peng， XIAO Junming， WU Mingyi

Abstract Owing to the problem that the experimental teaching equip-ment of new energy generation and grid connected technology cannotmeet the teaching requirements， a virtual simulation experiment pro-ject of photovoltaic power generation grid connected system is con-structed. Firstly， the simulation circuit model is built by StarSim soft-ware. Secondly， the photovoltaic power is altered by setting the solar?irradiance and the number of parallel components of the battery com-ponents. Finally， the boost chopper circuit is used to adjust the termi-nal voltage of the photovoltaic array to achieve the maximum power point tracking of the photovoltaic array.

Key words photovoltaic power generation grid connected system; virtual simulation experiment platform; StarSim

1 前言

近年來，光伏發電產業的迅猛發展對光伏發電技術人才提出迫切需求。為滿足人次需求，支持中原區域經濟發展，高校應培養儲備工程實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才，滿足當前新舊功能轉換和新工科發展的人才培養需要[1-2]。因此，中原工學院電氣工程及其自動化系設置了新能源發電與并網技術課程，其主要內容涉及光伏發電和風力發電并網技術等[3]。由于光伏發電系統成本相對較高，電壓等級也存在高危險性，影響了實踐教學的安全性。而采用純虛擬仿真雖然能方便地模擬光伏發電系統，但沒有實際的輸入與輸出接口，具有非常多的局限性。隨著計算機、電力系統建模等新技術的發展與應用，通過采用實時虛擬仿真裝置，模擬實際系統的運行特性，不僅利用了軟件建模的靈活性，也具有替代實物系統的能力，進而保障實驗教學的高安全性、高度還原性和可重復性，有利于交叉學科驅動發展[4]。……