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龍圖騰網(wǎng)恭喜河北工業(yè)大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利一種基于FPGA的單相光伏并網(wǎng)逆變器的半實(shí)物仿真方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN116205179B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-06發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202310221502.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/347；該發(fā)明授權(quán)一種基于FPGA的單相光伏并網(wǎng)逆變器的半實(shí)物仿真方法是由劉青;侯琪;賴(lài)渲瑜;侯卓延;路若萱;艾鳳明設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-03-08向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本一種基于FPGA的單相光伏并網(wǎng)逆變器的半實(shí)物仿真方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)一種基于FPGA的單相光伏并網(wǎng)逆變器的半實(shí)物仿真方法，該方法首先根據(jù)被仿真對(duì)象的物理電路模型，求解其數(shù)學(xué)方程，然后利用NILabVIEW軟件圖形化的編程語(yǔ)言建立并網(wǎng)逆變器主電路仿真模型；然后將仿真模型下載到FPGA開(kāi)發(fā)板中，利用FPGA的時(shí)鐘模塊和邏輯資源還原實(shí)際并網(wǎng)逆變器運(yùn)行過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)逆變器的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)及性能分析。該方法開(kāi)放靈活，簡(jiǎn)單易行，相較于商業(yè)半實(shí)物仿真平臺(tái)，相同的性能情況下，成本大幅度降低。

本發(fā)明授權(quán)一種基于FPGA的單相光伏并網(wǎng)逆變器的半實(shí)物仿真方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種基于FPGA的單相光伏并網(wǎng)逆變器的半實(shí)物仿真方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：步驟1：建立并網(wǎng)逆變器主電路模型根據(jù)選用的并網(wǎng)逆變器的主電路結(jié)構(gòu)，以電路學(xué)中歐姆定律和基爾霍夫定律兩大定律為理論依據(jù)，構(gòu)建其主電路的數(shù)學(xué)模型，即根據(jù)電路中的電容與電感所在支路滿(mǎn)足的電壓、電流關(guān)系列寫(xiě)電路方程組；步驟2：狀態(tài)空間方程組推導(dǎo)選取并網(wǎng)逆變器側(cè)電感電流為iL、并網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)電流為iG、電容電壓vC為狀態(tài)變量，對(duì)步驟1中的電路方程組的連續(xù)微分形式離散化，將關(guān)于時(shí)間變量t的連續(xù)電路方程轉(zhuǎn)化為基于前向歐拉法的差分方程，得到關(guān)于三個(gè)狀態(tài)變量的狀態(tài)空間方程組；步驟3：仿真模型建立在仿真計(jì)算機(jī)中根據(jù)步驟2推導(dǎo)出的狀態(tài)空間方程組，利用NILabVIEW圖形化的編程語(yǔ)言建立并網(wǎng)逆變器主電路的仿真模型；步驟4：半實(shí)物仿真計(jì)算將步驟3中建立的并網(wǎng)逆變器主電路的仿真模型下載至通用FPGA開(kāi)發(fā)板中；由并網(wǎng)逆變器主電路的結(jié)構(gòu)確定VDC與vinv的理論關(guān)系，并使用“選擇”邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)此關(guān)系；利用FPGA的時(shí)鐘模塊設(shè)置定時(shí)循環(huán)周期，給定狀態(tài)空間方程組中各參數(shù)的初值，利用FPGA的并行高速計(jì)算功能配合時(shí)鐘模塊，按照方程給出的狀態(tài)變量間的數(shù)學(xué)關(guān)系，在每個(gè)仿真時(shí)步，由已知的上一個(gè)仿真時(shí)步的狀態(tài)變量求解當(dāng)前仿真時(shí)步的狀態(tài)變量；同時(shí)，在每個(gè)仿真時(shí)步輸出狀態(tài)變量值，并將這些狀態(tài)變量實(shí)時(shí)地進(jìn)行數(shù)字模擬輸出，輸入到真實(shí)控制器以供其進(jìn)行分析處理，真實(shí)控制器輸出PWM信號(hào)；該P(yáng)WM信號(hào)通過(guò)數(shù)字輸入輸出模塊后輸入到FPGA中的并網(wǎng)逆變器主電路仿真模型中，進(jìn)行下一仿真時(shí)步的仿真求解，不斷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的半實(shí)物仿真。

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