面向新能源发电的并网装备建模与数字化仿真

获奖团队

• 学校：武汉纺织大学
• 指导老师：吴伟标、张明
• 团队成员：王嘉涛、吴福源、黄贵

本项目基于 MWORKS.Sysplorer 2026a 平台，构建了一套三相两电平并网逆变器的数字样机与仿真验证环境。模型涵盖主功率回路、连续域并网控制算法、离散状态机顺序控制、执行器物理延时以及人机监测界面，实现高保真、多时间尺度的全流程闭环仿真，适用于新能源并网装备的研发测试与教学演示。

目录结构

• Cabinet_Top.mo：顶层集成模型，负责全局信号路由与闭环连接。
• Cabinet_Controller.mo：柜级逻辑控制器，包含状态机、联锁保护、执行器延时、对象接口及HMI监测。
• Grid_IO.mo：被控对象与内环控制，含直流电源、逆变桥、LCL滤波器、电网模型、PLL、dq变换、双闭环PI、有源阻尼及同步判据。

运行方式

在 MWORKS.Sysplorer 2026a（64位）中打开 Cabinet_Top.mo，设置仿真时长为 2s，求解器建议采用可变步长（如 CVODE），点击仿真运行即可。仿真结束后，系统自动输出关键波形图窗（包含时序、电流、电压等），不保存图片到本地。

参数修改方式

所有关键参数集中在各模块的可调参数区，方便用户调整：

• 电气参数（Grid_IO 中）：直流电压 Vdc=800V，LCL 滤波器电感、电容、阻尼电阻等。
• 控制参数（Grid_IO 中）：PLL 的 Kp/Ki/Kd，电流环 PI 的 Kp/Ki，输出限幅值，有源阻尼增益。
• 时序参数（Cabinet_Controller 中）：预充完成判定阈值、锁相确认延时、同步压差阈值、合闸延时等。
• 激励时序（Cabinet_Top 中）：启动指令触发时刻、预充模拟信号时刻等。

修改后直接重新仿真即可观察响应变化。

适用场景

• 新能源并网逆变器控制算法早期验证
• 电力电子与自动控制课程教学演示
• 数字化样机技术展示与竞赛作品参考

注意事项

• 模型采用多采样率（控制 1ms，PWM 25μs），仿真时建议关闭过零检测或适当调整容差以提高速度。
• 预充完成信号当前版本采用阶跃模拟，用户可升级为物理电压反馈闭环（参见报告 6.3 节）。
• 所有模块均为独立可编译文件，无外部依赖库。

版本说明

V0.0.1，2026-06-17 23:03

• 初始版本

使用许可

本模型库版权由武汉纺织大学蓝桥杯参赛团队版权所有，未经许可，不得用于商业用途。