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[2018年IEEE第二届哥伦比亚机器人与自动化会议(CCRA) - 哥伦比亚巴兰基亚(2018.11.1-2018.11.3)] 2018年IEEE第二届哥伦比亚机器人与自动化会议(CCRA) - 以实际并网21.0千瓦峰值太阳能电站为案例，采用VHDL-AMS语言进行建模与仿真研究

DOI：10.1109/CCRA.2018.8588113 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 本文介绍了采用硬件描述语言VHDL-AMS（包含模拟与混合信号扩展的超高速集成电路硬件描述语言）对一个并网21.0千瓦峰值实际光伏电站进行建模与仿真的研究案例。该案例研究对象具有以下特征：1）包含90块255瓦峰值光伏板和3台SMA并网逆变器；2）系统无蓄电池配置；3）配备名为Circuitor（CDP-0）的动态功率控制器以确保零电网注入。本研究主要贡献在于运用VHDL-AMS语言（借助SystemVision?软件支持），对实际并网光伏电站进行建模与仿真，从而开发出能根据月均直接法向辐射及光伏板特性计算真实发电量的仿真工具。本文旨在展示构建更大型VHDL-AMS工具的首期重要成果，该工具未来将实现光伏发电系统与既有水电站的协同运行仿真，以优化雨季与干旱期的水电-太阳能联合调度。
作者： Frank Alberto Ibarra Hernández，John Edwin Candelo Becerra，Javier Guerrero
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一个基于VHDL-AMS的仿真工具，用于对并网实际太阳能电站进行建模与仿真，以计算实际发电量——该工具需考虑月均直接法向辐射和光伏板特性参数，作为后续开发水电协同优化运行大型工具的初期组成部分。

研究成果

VHDL-AMS语言成功用于并网太阳能电站的建模与仿真，仿真结果与实际测量值吻合良好（最大误差2.95%，最小误差0.01%）。该研究作为开发更大规模工具的初步成果，旨在优化太阳能与水力发电系统间的协同运行，尤其适用于雨季晴天交替的热带地区。

研究不足

该建模仅考虑电力电气系统，未包含控制系统。研究基于哥伦比亚蒙特里亚市这一特定地点的案例，采用平均辐射数据，可能无法捕捉所有变量。由于篇幅限制，VHDL-AMS代码未作详细展示。

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