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太阳能总量巨大并且清洁无污染,是国际公认最理想的能源。光伏发电系统能够把太阳能直接转化为电能。作为最具发展前景的发电方式,研究其运行控制技术,具有重要的理论和实践价值。目前,对光伏发电系统模型的设计通常基于某种特定的类型,开发出来的模型不具备通用性;设计模型之前通常需要了解系统内部结构,设计过程非常复杂;模型的时间步长通常只有几毫秒或者几微秒,这对于评估一个长时间保持能量输出的系统是没有实际意义的。针对上述提到的问题,提出一种基于有限状态机的光伏发电系统建模方法。光伏发电系统是一个复杂的非线性系统,其逆变器运行过程可以划分为几种不同的工作状态,通过事件的触发可以实现状态的跳转,符合有限状态机应用的要求。光伏发电系统的仿真依赖于合适的光伏电池模型和逆变器模型。根据光伏电池的工作原理,论文建立了太阳辐射照度模型和光伏电池模型,并用Matlab中的Simulink模块进行仿真,仿真结果表明建立的模型是正确可行的。根据并网逆变器的运行过程及规律,归纳出其可能发生的状态、事件和转换关系,构建出了一个逆变器状态模型,并用Matlab中Stateflow模块进行建模,在此基础上,分析光伏电池与逆变器的交互过程,实现光伏发电系统的仿真。仿真结果表明,基于有限状态机的光伏发电系统模型能够对触发事件做出相应的处理而且能够实现状态的转换,证明了本文采用有限状态机对并网逆变器的建模方法是正确可行的。当事件发生时,状态的跳转既迅速又精准,参数和延时可以根据使用者需求随意设定,大大增强了系统的自动控制能力和通用性。这个模型适合用于计算光伏发电系统的能量转换效率。在对光伏发电系统运行过程做了一定的简化和假设的基础上,分析了能量转换效率的计算方法。每个状态的损耗是可以独立计算的,而且无需计算闲置状态的损耗。每个状态的仿真时间可以根据实际系统设置,无论是长时间还是短时间的系统能量产出,都能得到准确的计算。