光伏逆变器电源设计及其控制技术研究
光伏逆变器电源设计及其控制技术研究
随着全球能源问题的日益凸显，太阳能作为一种清洁、环保、可再生的能源逐
渐被人们所重视。
然而，光伏电池发电在直流输出之后，需要经过逆变器将电能转换为交流电才能供电网络使用。
因此，光伏逆变器成为了光伏发电系统中至关重要的一个部分，其能耗、性能和可靠性都直接关系到光伏发电系统的整体效益。
本文主要介绍光伏逆变器电源设计及其控制技术研究。
一、光伏逆变器电源设计
光伏逆变器电源设计是光伏逆变器的核心之一，光伏逆变器的性能和能源的利
用效率取决于设计的优劣。
一般分为三类：
1.单相电源的设计
单相电源的设计是比较简单的，可以使用一个全波整流桥简单实现，但是需要
注意的是负载的功率要小于逆变器的输出功率，否则容易出现电网波形变形的问题。
2.三相电源的设计
三相电源的设计比单相的要复杂一些，需要使用独立的电源模块实现三相全波
整流，而电源的谐波含量比较大，需要进行合理的抑制和过滤。
3.电池供电的设计
有些光伏逆变器需要使用电池进行供电，这样可以避免电网故障时对电池组的
保护，电池供电的电源需要进行设计控制，确保电量的均衡和延长电池的使用寿命。
二、光伏逆变器控制技术研究
光伏逆变器控制技术研究是光伏逆变器性能优化的主要方向，可以从以下几个
方面进行优化：
1. MPPT技术
最大功率点跟踪（MPPT）技术是在光伏发电过程中对太阳能电池板输出功率进行实时监控和调整，使其输出最大电功率的技术。
MPPT 技术可以提高光伏发电系统的能量利用率，使系统输出更高的电能。
2. 科学控制算法
光伏逆变器的控制算法是影响其性能的关键因素之一。
科学的控制算法可以控制逆变器输出电流，避免电网的过电流、过电压现象，提高逆变器的性能和工作效率。
3. 增强逆变器的稳定性
电力系统的稳定性对于逆变器的安全运行和电力质量具有重要意义。
逆变器的稳定性是指其能够适应各种不同负载情况，并且保持低失真率，使其输出电流和电压稳定在合适的范围内。
4. 故障处理
光伏逆变器故障处理是在逆变器故障时对其进行监测和判断，使其快速处理故障，并且保护逆变器的安全运行。
逆变器故障处理有助于维护系统的稳定性和使用寿命。
结论
在光伏发电系统中，逆变器是非常重要的一个部分，其功能是将直流电转换为交流电，以供电网使用。
光伏逆变器的电源设计和控制技术研究是提高其性能和效率的关键。
本文主要介绍了光伏逆变器电源设计和控制技术研究的相关内容，希望能够对读者在光伏发电系统中的相关工作有所帮助。
IGBT光伏发电逆变工作原理和电路设计
IGBT光伏发电逆变工作原理和电路设计作者：海飞乐技术时间：2017-07-25 09:53 国内外大多数光伏发电系统是采用功率场效应管MOSFET构成的逆变电路。
然而随着电压的升高，MOSFET的通态电阻也会随着增大，在一些高压大容量的系统中，MOSFET会因其通态电阻过大而导致增加开关损耗的缺点。
相比之下，绝缘栅双极晶体管IGBT通态电流大，正反向组态电压比较高，通过电压来控制导通或关断，这些特点使IGBT在中、高压容量的系统中更具优势，因此采用IGBT构成太阳能光伏发电关键电路的开关器件，有助于减少整个系统不必要的损耗，使其达到最佳工作状态。
1.工作原理与设计思路1.1光伏发电系统结构太阳能光伏发电的实质就是在太阳光的照射下，太阳能电池阵列(即PV组件方阵)将太阳能转换成电能，输出的直流电经由逆变器后转变成用户可以使用的交流电。
原理图如图1所示。
逆变器是太阳能光伏发电系统中的关键部件，因为它是将直流电转化为用户可以使用的交流电的必要过程，是太阳能和用户之间相联系的必经之路盟。
因此要研究太阳能光伏发电的过程，就需要重点研究逆变电路这一部分。
如图2(a)所示，是采用功率场效应管MOSFET构成的比较简单的推挽式逆变电路，其变压器的中性抽头接于电源正极，MOSFET的一端接于电源负极，功率场效应管Q1，Q2。
交替的工作最后输出交流电力，但该电路的缺点是带感性负载的能力差，而且变压器的效率也较低，因此应用起来有一些条件限制。
采用绝缘栅双极晶体管IGBT构成的全桥逆变电路如图2(b)所示。
其中Q1和Q2之间的相位相差180°，其输出交流电压的值随Q1和Q2的输出变化而变化。
Q3和Q4同时导通构成续流回路，所以输出电压的波形不会受感性负载的影响，所以克服了由MOSFET构成的推挽式逆变电路的缺点，因此采用IGBT构成的全桥式逆变电路的应用较为广泛一些。
图1 太阳能光伏发电原理图1.2 IGBT的工作原理绝缘栅双极晶体管IGBT是相当于在MOSFET的漏极下增加了P+区吲，相比MOSFET来说多了一个PN结，当IGBT的集电极与发射极之间加上负电压时，此PN结处于反向偏置状态，其集电极与发射极之间没有电流通过，因此IGBT要比MOSFET具有更高的耐压性。
5KW非隔离性光伏逆变器Boost电路及基于DSP的MPPT控制.
摘要在绿色再生能源得到广泛应用的今天，太阳能因为其独特的优势而得到青睐。
太阳能光伏发电受到世界各国的普遍关注，光伏并网发电也将成为太阳能利用的主要趋势，必将得到快速的发展。
但因为光伏电池的转化效率较低且输出特性受外界环境因素影响大，使光伏电池实时输出最大功率成为关键。
因此光伏最大功率跟踪也成为光伏发电系统的关键技术之一。
本文主要对光伏最大功率跟踪控制技术以及Boost（升压斩波电路）电路优化设计进行研究。
首先，对光伏电池的电气进行测量，得到了光伏电池的输出特性；采用基于Boost的实现方案，分析光伏最大功率跟踪的工作原理，进行DSP 单片机TMS320F2812实现扰动观察法的C语言编程。
最后进行样机组装并实验，实验证明，本设计能够完成对Boost电路的设计与优化，并能够较好的完成最大功率点跟踪。
关键词：光伏发电；最大功率跟踪；DSP；Boost电路；扰动观察ABSTRACTToday the green renewable energy is widely used , solar is favored because of its unique advantages. Solar photovoltaic power is widely concerned around the world, photovoltaic solar power generation will also become the main trend of development and also be rapid. But because of low conversion efficiency of photovoltaic cells and the output characteristics are affected by the environmental factors, making the largest power of photovoltaic cells real-time output the key. Therefore, the maximum power tracking of solar photovoltaic power generation system has also become one of the key technologies.In this paper, I will mainly research the maximum power tracking technology of the PV, design and improve the Boost circuit (Boost cut broken circuit). First, I measuring the electrical characteristics of photovoltaic cells , and get the output characteristics of photovoltaic cells; then based on Boost circuit of implementations, analysis the works of Photovoltaic maximum power tracking. Then, based an the DSP microcontroller TMS320F2812 , I use the method of perturbation and observation ,to do the programming based on C language.At last, I assembled the sample machine and did experiments, those experiments showed that the paper can accomplish the design and optimization of Boost circuit. And the experiments also showed that the design can complete the maximum power point tracking.Key words：PV；MPPT；DSP；Boost circuit；perturbation and observation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (11)1.1 选题背景 (11)1.1.1 能源现状 (11)1.1.2 太阳能光伏发电 (11)1.2 本课题的研究意义和任务 (13)2单相光伏并网发电系统基本原理 (13)2.1 单相光伏并网发电系统结构组成 (14)2.2 主要部分工作原理 (15)2.2.1 DC-DC变换器 (15)2.2.2 DC-AC逆变器 (15)3 光伏电池的特性测量 (17)3.1 光伏电池的等效电路模型 (17)4 硬件电路设计 (17)4.1 Boost电路工作原理 (20)4.2 Boost电路实现光伏最大功率跟踪的理论依据 (21)4.3 Boost电路主要器件选择 (23)4.3.1 电感L (23)4.3.2 电容C (23)4.3.3 功率开关管V和二极管D (24)4.4 控制电路 (24)4.5 驱动电路 (24)4.6 缓冲电路 (25)4.7 检测采样电路 (29)4.7.1 电压采样电路 (30)4.7.2 电流采样电路 (31)4.8 液晶显示 (31)5 软件设计 (32)5.1 光伏最大功率跟踪控制方法 (32)5.2 光伏最大功率跟踪算法的实现 (33)5.3 系统调试实验及分析 (36)结论 (40)参考文献 (41)致谢 (42)附录A 硬件电路总图 (43)附录B 程序代码 (44)1前言1.1 选题背景1.1.1能源现状随着全球工业化进程的进一步深化，对于能源的消耗也在日益增加，而传统能源，像煤炭、石油、天然气储量有限，随着时间的推移，这些能源正在被加速消耗，全球正面临能源危机的挑战。
光伏发电并网逆变器毕业论文(学术参考)
1.4
对光伏并网发电系统的研究与探索是非常有意义的，不仅在技术上可以更上一个台阶，在工程上取得经验，而且另外还能确定它在经济方面是可行的。光伏发电要是想进军到建筑市场和电力市场，那就必须发展并网光伏发电，光伏发电应用的规模只有达到了电力的规模，才能对能源的紧张和环境污染的抑制起到理想的作用。要想研究光伏并网发电系统，其重点应该落在并网发电的经济政策研究和具有商业化前景的实用技术和工业部件上。
发明了非晶硅太阳能电池
美国建成了7MW太阳能发电站
日本建成了1MW太能发电站
制定再生新能源发电与公共电力网并网法规（德国）
制定逆潮流供电与公共网并网法规（日本）
住宅用太阳光发电系统技术规程（日本）
RPS法（新能源法案）（日本）
1.3
目前我国的经济发展正处在繁荣时期，但是能源问题却是很严峻，在大多数城市中，由于现在的工厂燃烧大量的化石能源，环境恶化的趋势十分明显。由世界卫生组织（WHO）
表1-1光伏发电的历史
2000年公布，在世界上污染最严重的十个城市之中，中国占了八个，而且北京位居第七位。因此发展光伏并网发电会有助于提早解决这一问题。我国相关部门开始重视起来，国家科技部首先规划出有步骤的推进有关的科技创新研究、示范和产业化进程。在“八五”与“九五”期间，“光伏屋顶并网发电系统”已经被“国家科技公关计划”所列入，若干光伏屋顶并网发电系统示范工程分别建成在深圳和北京。现在我国仍然需要进口光伏并网发电的关键技术和设备，然而，为了面对巨大的国内需求，实现具有自我知识产权的高科技的发展相当关键，这是一个亟待解决的问题。具体的目的在光伏并网发电系统中表现在：（1）为了实现提高转换电能的质量，将太阳能光电转换组件阵列输出的直流电变化成为220V，频率为50Hz的单相正弦波，使电流与电压要有比较小的畸变率；（2）可以使系统变得更安全，如输入接反保护、输出短路保护、输出过载保护、直流过压保护、欠压保护、交流过压、“孤岛”保护。
光伏逆变器研究报告
光伏逆变器研究报告1. 引言光伏逆变器是太阳能光伏系统中的重要组成部分，其作用是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，以满足人们日常生活和工业生产中对电能的需求。
随着太阳能光伏发电技术的快速发展，光伏逆变器在市场中的需求量不断增加，因此对光伏逆变器的研究和改进显得尤为重要。
本研究报告将对光伏逆变器的工作原理、结构以及发展趋势进行深入探讨，并通过实验和分析，评估光伏逆变器在不同条件下的表现。
2. 光伏逆变器的工作原理光伏逆变器根据太阳能电池板产生的直流电的功率、电压和频率特点，采用电子器件将直流电转换为交流电，并输出到电网或电力系统。
光伏逆变器的工作原理主要分为两个过程：直流-直流转换和直流-交流转换。
首先，通过直流-直流转换器将直流电电压升高，从而提供给交流逆变器。
然后，交流逆变器将直流电转换为交流电，并通过输出滤波器将纹波进行滤除，最终输出到电网或电力系统中。
3. 光伏逆变器的结构光伏逆变器一般由输入端、输出端和控制电路组成。
输入端包括太阳能电池板、进流保护电路以及直流-直流转换器。
太阳能电池板将太阳能光线转化为直流电，并通过进流保护电路对其进行保护。
直流-直流转换器将直流电的电压升高，并通过滤波电容将电压纹波去除，为交流逆变器提供输入电源。
输出端包括交流逆变器和输出滤波器。
交流逆变器将直流电转换为交流电，并通过输出滤波器对输出波形进行平滑处理，以满足电网或电力系统的要求。
控制电路对光伏逆变器进行监控和控制。
其主要功能包括电压调节、频率调节、功率调节以及保护功能等。
4. 光伏逆变器的发展趋势随着太阳能光伏技术的不断进步和应用领域的扩大，光伏逆变器也面临着一系列的挑战和发展机遇。
4.1 高效率提高光伏逆变器的转换效率是当前的研究热点之一。
通过优化逆变器的拓扑结构、控制策略和电子器件的选择，可以实现更高的转换效率，提高太阳能光伏系统的发电能力。
4.2 可靠性光伏逆变器的可靠性对于太阳能光伏系统的运行稳定性和寿命影响巨大。
基于光伏逆变器调节的配电网电压控制策略分析
设计应用基于光伏逆变器调节的配电网电压控制策略分析殷志龙，薛水莲（西安德纳检验检测有限公司，陕西西安在光伏电源接入配电网的过程中容易出现接入节点超限的情况，导致配电网电压出现波动。
从配电网侧采取电压控制措施，无法有效应对这一问题，且会造成配电网运行经济性下降。
因此，分析引入光伏逆变器实现接入节点电压调节的方法，提出利用逆变器功率因数角实现有功和无功功率调节的电压控制策略。
仿真结果显示，该光伏逆变器；配电网；电压控制Voltage Control Strategy Analysis of Distribution Network Based on PhotovoltaicInverter RegulationYIN Zhi-long，XUE Shui-lianXi'an Dena Inspection and Testing Co.，Ltd.，In the process of photovoltaic power access to the distribution networkresulting in the distribution network voltage fluctuation. Taking voltage control measures from用逆变器实现配电网电压调节控制，主要是由于通过节点对有功功率进行注入，即便节点发生了无功调整也不会给其他节点输入带来影响，避免了电压控制不稳问题。
从并网点对有功功率进行虚拟注入，从安全区向过电压区过渡的过程中，注入功率将逐步减小。
而在注入的有功功率与电压阈值相等时，逆变器无功将吸收无功功率，放射状配网馈线变电站变压器110 kV/10.5 kV PV及逆变器01R 1+j X 1R i +j X iR n +j X n i -1n -1ni PV及逆变器PV及逆变器负荷1负荷i负荷nDG 1DG i DG n AC图1 配电网接入光伏电源系统拓扑结构示意图2.2 电压调节流程由于光伏发电会输出无功功率，如果实现恒功率控制将导致配电网产生较大损耗。
光伏电源逆变器的设计
入信 号分别 是 Ｑ１Ｑ２ Ｑ３ Ｑ ，四路单极性 的 Ｓ ＷＭ 波形 、 、 、４ Ｐ
高频分 量， 而且还要在滤 除不需要 的高频分量 的同时 ， 通 使 过 的频 带所传输 的功率产生 的损耗尽可 能低 。 因此 ， 传统 的 Ｒ Ｃ低通 滤波器 在这 里不 能应用 。而需 要采用 几乎 没有 损
段 的 保 护 ， 直 流 快 速 断 路 器 整 定在 电子 电路 动 作 之 后 实 现
号频 率范 围称 为通带 ，不 允许通过 的信 号频率 范围称为 阻
带 ， 带与 阻带交 界的频率 称为截 止频率 。从 Ｈ 桥的输 出 通 为高频 交流信号 ， 要用工 频隔离变压 器对其进行变 换 ， 这就 需要先将 高频 信号 转换 为 ５ Ｈ ０ ｚ工频信 号 ， 部分通 过 Ｌ 此 Ｃ
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工 作 不 正 常 ， 至 损 坏 系 统 。在 电 力 电 子 系 统 中 ， 率 开 关 甚 功
管 的保护是 必不可少 的。功率开关管 是整个设 备正常 工作
的 核 心 部 件 ， 时 也 是 最 容 易 受 损 坏 的元 件 。 对 于 由 蓄 电 同 而 池 供 电 的逆 变 电源 而 言 ， 电池 也 需 要 有 必 要 的 保 护 ， 为 蓄 因
基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计
基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计一、本文概述随着全球对可再生能源的需求不断增长，光伏技术作为清洁、可持续的能源形式之一，已在全球范围内得到广泛应用。
三相光伏并网逆变器作为光伏系统的核心设备，其性能直接影响到光伏系统的发电效率和电能质量。
电流控制器作为三相光伏并网逆变器的重要组成部分，对于实现光伏系统的高效、稳定运行具有关键作用。
因此，研究并设计高效的三相光伏并网逆变器电流控制器具有重要意义。
本文旨在探讨基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器的设计。
PI控制作为一种常用的线性控制方法，具有结构简单、稳定性好、调节速度快等优点，在电力电子领域得到了广泛应用。
本文将首先介绍三相光伏并网逆变器的基本原理和结构，然后详细阐述基于PI控制的电流控制器设计过程，包括控制策略的选择、控制器的参数设计以及稳定性分析等。
通过实验验证所设计的电流控制器的有效性，并对其性能进行评估。
通过本文的研究，旨在提供一种基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器的设计方法，为光伏系统的优化和升级提供理论支持和技术指导。
本文的研究成果也有助于推动光伏技术的进一步发展，为实现全球能源结构的绿色转型做出贡献。
二、光伏并网逆变器基本原理光伏并网逆变器是太阳能光伏发电系统中的关键设备，其作用是将光伏电池板产生的直流电能转换为交流电能，并与公共电网同步连接，实现电能的并网供电。
光伏并网逆变器的基本原理可以分为以下几个步骤。
光伏电池板的工作原理：光伏电池板利用光电效应，将太阳光能直接转换为直流电能。
当太阳光照射到光伏电池板表面时，光子与电池板中的半导体材料相互作用，导致电子从原子中逸出，形成光生电流。
直流-直流（DC-DC）变换器：由于光伏电池板输出的直流电压随着光照条件和温度的变化而变化，因此需要通过DC-DC变换器将其转换为稳定的直流电压。
常见的DC-DC变换器有升压型（Boost）、降压型（Buck）和升降压型（Buck-Boost）等。
并网光伏电站设计—逆变器
b、光伏阵列中某一个组件被阴影遮挡时，该组件不仅不能 输出功率，还会成为系统的负载，引起该组件的发热。
2、组串型逆变器
（1）特点：每个光伏组串通一个逆变器， 在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流 端并联并网。对光伏组件串的利用率高一 些。
c、电压保护水平（Vp）：
汇流箱参数：额定直流电 电压保护水平Vp/kV
压Vn/V
Vn≤60
<1.1
60<Vn≤250
<1.5
250<Vn≤400
<2.5
400<Vn≤690
<3.0
690<Vn≤1000
<4.0
5、其他功能
（1）通信功能，实现远程通信； （2）显示功能，具有显示光伏组串电流； （3）外壳防护等级，IP65，满足室外安装。
2、选择逆变器类型
（1）大型电站（100kW以上的）一般选择 集中型逆变器；
（2）家庭电站或某些单位的小型电站一般 选用组串型逆变器；
（3）微型逆变器由于价格较高，目前国内 很少使用。
3、逆变器功率的选择
要与光伏方阵的设计容量相匹配，差距不 要太大。
六、汇流箱
汇流箱是将光伏组串连接，实现光伏组串 间并联的装置，并将必要的保护器件安装 在此装置内。
并网光伏电站设计—选型
光伏发电系统组成 主要包括太阳能电池组件、光伏支架、
汇流箱、逆变器、升压变压器、二次监控系 统等。
光伏并网逆变系统的设计
一、光伏并网逆变器的类型 二、光伏并网逆变器的功能 三、光伏并网逆变器电路结构框图 四、阳光电源公司SG500MX的交流参数 五、逆变器选型 六、ห้องสมุดไป่ตู้流箱
光伏发电逆变器 毕业设计 论文
摘要随着太阳能光伏发电产业在我国的推广和普及，国内对并网逆变器的需求必将越来越大，仅仅依靠进口已很难解决日益增长的巨大需要。
因此，研制完全实用化、工程化的太阳能光伏并网逆变器成为该领域急需解决的问题，存在着广阔的市场前景。
在此背景下，本文对正弦波并网逆变器的软硬件系统设计、控制算法研究和系统仿真等方面进行了深入探索。
首先介绍了国内外光伏发电产业的现状和广阔的前景，详细分析了并网逆变电路的拓扑结构和工作原理，讨论了全桥逆变电路直流侧和交流侧滤波器的设计思路，并推导出逆变电路关键参数的计算公式。
其次分析了单相电压控制和单相电流控制的不足，采用了基于DSP软件算法的电流电压双闭环控制技术。
比较几种常用的光伏电池最大功率点跟踪方法，采用能够快速、准确跟踪光伏电池最大输出功率点的电导增量法来实现最大功率点的跟踪。
为了使并网电流和电网电压同频、同相，需要使用锁相环技术。
本文详细分析了软件锁相环的原理，并结合实际系统设计方案和绘制软件流程图。
本文对孤岛效应的含义及相关标准进行了说明，分析了产生孤岛效应的原因和危害，证明了添加反孤岛保护的必要性，并分别对孤岛效应的主动和被动检测法进行了比较，用MATLAB仿真工具对本文所采用的主动频率偏移法进行了仿真验证。
最后，根据系统总体设计要求，对并网逆变器控制电路、驱动电路和保护电路进行了详细的设计，并制作了基于DSP控制的3kW光伏并网逆变器样机。
通过实验表明，所采用的控制策略和设计的硬件电路能够满足设计要求，统可安全、稳定运行。
关键词光伏逆变器:DSP 最大功率点跟踪软件锁相环孤岛效应AbstractWith the promotion and popularization of solar photovoltaic，there will be a greater demand for grid-connected inverters in our country．The increasing demand for grid-connected inverters has become a problem which can not be solved only by means ofimport．An urgent problem to be solved is that the study and design of the photovoltaic grid-connectedinverters must be fully practical in use and in manufacture，and therefore there are desirable market prospects of the above-mentioned products．In this paper,the grid-connected inverter is explored in the hardware design，control algorithm research，simulation and so on．First of all，the present situation and broad prospect of photovoltaic industry at homeand abroad are introduced．The topology and working principle of grid-connected inverter circuit are analyzed in detail．And the design ideas and processes of the filters on both DC and AC sides are discussed；moreover,the formulas of the key parameters of the maincircuit are derived．Next，the current and voltage dual closed-loop control based on software algorithms of DSP is chosen by analyzing the deficiencies of voltage control and current contro1．The arithmetic of incremental conductance of MPPT of grid-connected system realizes the tracking of MPPT by comparing with several methods of MPPT of grid-connected system．APLL(Phase Locked Loop)is needed in order to keep the same frequency and phasesynchronous to the grid．In this paper, the SPLL(soft PLL)principle is analyzed in detail，the design scheme and software flow charts are given based on practical system．Then，the meanings and the criteria of the anti-islanding are explained and the causes and disadvantages of anti-islanding are analyzed．And it tries to prove the necessity to add protection of anti—islanding in this paper．The active and passive detecting methods of anti—islanding are analyzed；moreover, the anti-islanding of active frequency drift method is simulated and confirmed by MATLAB．Finally, according to the requirement of system design，the grid-connected invertercontrol circuit，drive circuit and protection circuit are designed in great detail and a sample of 3kW grid-connected photovoltaic generator based on DSP is designed and made．Test results show that the control strategy and the designed circuit can satisfy the design requests and the system can work safely and stably．Key words photovoltaic inverter；DSP maximum power point tracking soft PLL anti—islanding目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 光伏发电系统简介 ................................................................................ 错误!未定义书签。
光伏并网逆变器限功率控制策略研究硕士学位论文1 精品
（类 别: 全日制硕士研究生 题 目：光伏并网逆变器限功率控制策略研究 英文题目：Research on Photovoltaic grid-connected inverter constrained production control strategy 研究生： 学科名称：电气工程 指导教师： 硕士学位论文分类号: 学校代码: 10128 U D C : 学 号: 20111800128摘要太阳能是一种无污染可再生的绿色能源。
随着全球能源不断消耗以及环境污染日益严重，世界各国对太阳能的开发和利用越来越重视。
太阳能光伏发电技术得到了快速的发展，已经由初期的离网型千瓦级发展到现在的并网型兆瓦级以及多机并联发电，分布式光伏发电已经开始大规模并网，新能源发电组成的微电网得到了研究与示范应用。
文章分析了分布式并网发电和微电网中分布式电源控制技术，采用的光伏并网发电系统具有MPPT和限功率两种控制方式；逆变侧采用dq解耦控制，较好的满足了分布式光伏并网发电和微电网光伏分布式电源注入公共电网的限制要求。
本文以电力电子仿真软件MATLAB/SIMULINK为平台，在光伏组件P-V输出特性基础上对光伏发电系统进行了仿真研究，主要分析了光伏MPPT和限功率两种发电方式及其切换原理，双级式光伏发电系统由Boost升压电路和电压源型变流器(VSC)组成，分析了前级Boost电路MPPT和限功率控制方案；对电压源型变流器矢量控制技术进行研究，阐述了光伏发电系统功率传递平衡原理，分析了逆变侧的控制策略，建立了电压源型变流器在dq同步旋转坐标系下的前馈电流解耦动态数学模型。
利用MATLAB/SIMULINK 软件搭建了光伏发电系统的仿真模型，通过对太阳能光伏并网发电系统的仿真，验证了对系统所设计MPPT和限功率控制方式的有效性，使变换器功率能够在额定功率范围内自由调节。
同时用ModSim32测试了组态软件MCGS搭建的并网逆变器功率控制监控系统。