手把手教你学Simulink实例--基于Simulink的电力电子系统微电网仿真

 graph TD

    
 A[光伏阵列] -->|DC/DCBoost| B(逆变器1)
    
 A -->|MPPT跟踪| C[储能系统]
    
 D[风力发电机] -->|变流器| B
    
 E[柴油发电机] -->|ATS切换| B
    
 B --> F[并网点]
    
 C -->|双向DC/AC| B
    
 C -->|SOC控制| G[能量管理系统]
    
 F --> H[本地负载]
    
 H --> I[SCADA监控]
    
 I --> J[云端优化平台]

        1. function [I, V] = pv_model(Illumination, Temp)

    
        2.     I0 = 3.2e-6; % 短路电流系数
    
        3.     Isc = I0*(1 + 0.004*(Temp-25));
    
        4.     n = 2; % 二极管 ideality factor
    
        5.     Vth = 0.026; % 热电压
    
        6.     I = Isc*(1 - exp(-(V/Isc) - n*log(1 + I/(Isc*(1 - exp(-V/Vth)))))), 
    
        7.             Illumination/1000, Temp);
    
        8. end

        1. function [V, I] = battery_model(StateOfCharge, I_charge)

    
        2.     R_series = 0.1; % 内阻（Ω）
    
        3.     V_oc = 3.6 - 0.12*(StateOfCharge - 0.5);
    
        4.     I_max = 5; % 最大充电电流（A）
    
        5.     if I_charge > I_max
    
        6.         I = I_max;
    
        7.     else
    
        8.         V = V_oc - R_series*I_charge;
    
        9.         I = I_charge;
    
        10.     end
    
        11. end

        1. % 双馈异步发电机模型

    
        2. function [V, I] = wind_model(Wind_speed, Torque)
    
        3.     P_mech = Torque * Wind_speed;
    
        4.     P_elec = 0.95 * P_mech; % 效率
    
        5.     V = sqrt(3 * P_elec * (1/(2*J*w)) ); % 功率方程
    
        6.     I = P_elec / (V * sqrt(3)); % 电流计算
    
        7. end

 % 微电网调度模型

    
 function [P_pv, P_wind, P_bat] = energy_dispatch(P_load, SOC)
    
     % 光伏出力预测（基于历史数据）
    
     P_pv = predict_pv(datetime('now'), 'weather.csv');
    
     
    
     % 风电出力限制
    
     P_wind = min(max(wind_power(), 0), 5MW);
    
     
    
     % 储能调节（基于SOC和电价）
    
     if SOC < 0.2 && P_load > 0
    
     P_bat = min(5MW, -充电功率(SOC));
    
     elseif SOC > 0.9 && P_load < 0
    
     P_bat = min(-5MW, 放电功率(SOC));
    
     else
    
     P_bat = 0;
    
     end
    
 end

 % 基于下垂控制的微电网协调

    
 function [P_ref] = droop_control(P_local, P_global)
    
     % 下垂特性参数
    
     k_p = 0.1; % 功率下垂系数
    
     k_q = 0.05; % 频率下垂系数
    
     
    
     % 功率调整
    
     delta_P = P_global - P_local;
    
     P_ref = P_local + k_p * delta_P;
    
     
    
     % 频率调节（示例）
    
     delta_f = (P_ref - P_local) / (k_p * S_base);
    
     P_ref = P_local + k_p * delta_P - k_q * delta_f;
    
 end

 graph TD

    
 A[光伏阵列] -->|DC/DCBoost| B(光伏逆变器)
    
 C[风力发电机] -->|变流器| B
    
 D[锂电池组] -->|双向PCS| B
    
 E[柴油发电机] -->|ATS| B
    
 B --> F[并网点]
    
 F --> G[本地负载]
    
 G --> H[能量管理系统]
    
 H --> I[SCADA监控]
    
 I --> J[云端优化平台]

 % 能源调度对比

    
 figure;
    
 plot(t, P_pv, 'b-', t, P_wind, 'r--', t, P_bat, 'g:', t, P_load, 'k');
    
 xlabel('Time (h)');
    
 ylabel('Power (MW)');
    
 legend('光伏', '风电', '储能', '负载');
    
 grid on;