3KW光伏并网逆变器的软件毕业设计设计论文
光伏发电毕业论文---光伏发电并网逆变控制器系统的设计
本科毕业论文光伏发电并网逆变控器制系统的设计THE RESERCH ON PHOTO VOLTAIC GRII-CONNECTED INVERTER题目光伏发电并网逆变控制器系统的设计学生姓名学号 200814240119系别物电系专业电气工程及其自动化届别 2011指导教师职称讲师摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1光伏发电并网逆变器的研究背景及现状 (4)1.2光伏发电并网逆变器研究的目的 (5)第二章光伏发电并网逆变控制系统的理论分析 (7)2.1太阳能发电并网系统总拓扑图 (7)2.2逆变器的电路原理 (8)2.2.1 逆变器的电路原理 (8)2.2.2 逆变器的逆变传统技术 (8) (10)2.3 并网逆变 (11)2.3.1 电路结构 (11)2.3.2 系统的总体方案 (11)2.3.3 前级boost电路的工作原理 (11)2.3.4主电路参数的选取 (13)光伏系统最大功率跟踪的方法 (15)逆变器驱动电路 (17)第三章硬件电路 (19)第四章系统软件设计 (21)4.1 基于AT89C51的系统软件设计 (21)4.2 系统的主程序流程图 (24)4.3逆变控制程序设计 (24)4.4中断和键盘子程序设计 (27)参考文献 (31)摘要世界环境的日益恶化和传统能源的日渐枯竭，促使了对新能源的开发和发展。
具有可持续发展的太阳能资源受到了各国的重视，各国相继出台的新能源法对太阳能发展起到推波助澜的作用。
其中，光伏并网发电具有深远的理论价值和现实意义，仅在过去五年，光伏并网电站安装总量已达到数千兆瓦。
而连接光伏阵列和电网的光伏并网逆变器便是整个光伏并网发电系统的关键。
本文根据逆变器结构以及光伏发电阵列特点，提出了基于DC-DC和DC-AC两级并网逆变器的结构。
基于DC-DC和DC-AC电路的相对独立性，分别对DC-DC和DC-AC 进行了分析，重点分析了DC-AC的工作原理。
并网逆变控制器设计是本文的重点，包括逆变器驱动电路的设计、逆变器驱动电路的软件编程以及并网过程中直流侧欠电压、直流侧过电压、交流侧电流等硬件电路的设计。
三相光伏并网发电系统研究本科生毕业设计论文
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：三相光伏并网发电系统研究毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日三相光伏并网发电系统研究摘要太阳能具有可持续发展和绿色环保两大优势，利用太阳能资源的发电方式逐渐受到了各国重视，我国近年来对此方面的研究投入了大量的人力物力。
本科毕业设计_太阳能光伏发电并网三相逆变器的设计
目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 国外的研究现状 (2)1.2.2 国内的研究现状 (2)1.3 光伏并网逆变器的发展趋势 (3)1.4主要研究内容 (3)2 光伏逆变器主电路的设计与工作原理 (4)2.1 光伏逆变器的基本结构 (4)2.2 逆变器的拓扑分类 (4)2.3 系统工作原理 (5)2.3.1 前级Boost升压电路的工作原理 (5)2.3.2 后级单相全桥逆变器的工作原理 (7)2.4 本章小结 (7)3 光伏阵列的最大功率点跟踪 (8)3.1 光伏阵列的输出特性 (8)3.1.1 光伏电池简介 (8)3.1.2 光伏电池的工作原理 (8)3.1.3 光伏电池的物理模型 (11)3.1.4 光伏电池的输出功率 (12)3.1.5 光伏阵列的温度特性和光电特性 (13)3.2 最大功率点跟踪法的比较与分析 (14)3.2.1 电导增量法 (15)3.2.2 干扰观测法 (17)3.2.3 固定电压跟踪法 (18)3.2.4 其他MPPT方法 (21)3.3 本章小结 (22)4 三相并网逆变器的控制策略 (22)4.1 并网逆变器的控制目标 (22)4.2 并网逆变器的原理 (23)4.3 并网逆变器控制策略的比较 (23)4.4 电流跟踪控制方式的比较 (24)4.4.1 电流滞环瞬时比较方式 (24)4.4.2 三角波比较方式的电流跟踪方式 (24)4.4.3 SVPWM电流控制方式 (25)4.5 SVPWM控制原理 (25)4.5.1 SVPWM的特点 (25)4.5.2 SVPWM的原理 (26)4.6 SVPWM的实现 (27)4.6.1 参考电压所在扇区的判断 (27)4.6.2 各个扇区开关持续时间的计算 (29)4.7 SVPWM控制的实现 (29)4.8 本章小结 (30)5 光伏并网逆变器的仿真 (30)5.1 恒定电压法MPPT跟踪的仿真实现 (31)5.1.1 固定电压法MPPT跟踪的仿真方法 (31)5.1.2 固定电压法MPPT仿真 (31)5.1.3 固定电压法MPPT仿真结果分析 (32)5.2 SVPWM控制的仿真 (33)5.2.1 SVPWM控制仿真方法 (33)5.2.2 SVPWM控制仿真电路 (34)5.2.3 SVPWM控制仿真结构分析 (35)5.3 本章小结 (36)6 结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论1.1 课题背景随着煤炭、石油等现有化石能源的频频告急和大量使用化石能源对生态环境造成严重的破坏，人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。
太阳能三相并网技术研究——毕业论文
摘要太阳能并网系统的控制目标是实现正弦电流并网，使其工作在单位功率因素并网模式。
并网逆变器输出电流波形直接影响光伏发电系统的供电质量，正因为如此，并网逆变器输出电流控制策略是太阳能发电系统的研究的一大热点，在本论文的研究设计中，我们采用的是近年兴起的空间矢量控制技术（SVPWM），它具有谐波小，直流电压利用率高，易于数字化实现等优点，被广泛用于太阳能并网发电中。
本文通过对三相并网逆变器进行连接负载和并网接入，分析了SVPWM控制技术的原理以及SVPWM控制技术在此次太阳能三相并网逆变器中控制作用。
SVPWM控制技术根据α-β复平面空间中的状态开关矢量，直接合成参考电压空间矢量，进行相关矢量作用时间的求取，计算量适中，实时性好，逆变器输出电流谐波小，同时给出了相关的数学推导来证实相关原理和算法理论，然后根据这一理论利用MATLAB/SIMULINK动态仿真工具来实现对SVPWM控制算法的动态仿真。
在本次设计中，我们建立了基于SVPWM控制技术的三相并网逆变器的仿真模型，利用模型进一步分析了SVPWM控制技术在并网逆变器中的应用与实现，最后给出了仿真波形，并对仿真结果进行了分析，仿真结果达到了设计指标，符合预期设想。
在世界能源形势日益紧张的今天，SVPWM控制技术在逆变节能方面具有广阔的应用前景。
关键词：空间矢量脉宽调制;逆变技术;动态仿真;矢量控制;SIMULINKABSTRACTSolar energy grid system control goal is to realize the sine current grid, make its work in the unit power factor grid pattern. Grid inverter output current wavef orm directly influence (pv) power system of power supply quality, because of this, grid inverter output current control strategy is to solar power system one of the hot spot, in this paper the research design, we use is the space of the rise in recent year s of vector control (SVPWM), it has the harmonic small, dc voltage efficiency is high, easy to digital realizable, is widely used in the solar energy grid generation.This article through to the three-phase grid inverter for connects the load and grid access, analyzes the principle and the SVPWM control technology in the solar energy SVPWM control technology in the three-phase grid inverter control function. SVPWM control technology according to alpha β complex planar space vector of the state switch, the direct synthesis of reference voltage space vector, relative vector effect time deriving, moderate amount of calculation, good real-time, inverter output current harmonic small, and presents the related mathematical reasoning to confirm related principles and algorithm theory, and then based on the theory of using MATLAB/SIMULINK tool to achieve the dynamic simulation of SVPWM control algorithm of dynamic this design, we established based on SVPWM control technology of the three-phase grid inverter simulation model, using the model to analyze the SVPWM control technology in the grid inverter application and implementation, and finally presents the simulation waveform, and the simulation results are analyzed, and the simulation results to reach the design ind ex, in line with expectations. In the world energy situation of increasingly scarce today, SVPWM control technology in energy conservation in inverter has wide application prospects.Key words:space vector pulse width modulation;inverter technology;dynamic simulation;vector control;SIMULINK目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)1 绪论 (1)课题研究背景和意义 (1)国内外研究现状 (2)本论文主要完成的工作 (5)2 太阳能三相并网逆变器的结构设计 (6)太阳能三相并网发电总体结构介绍 (6)太阳能三相并网逆变电路系统结构 (7)LC滤波电路的设计与分析 (9)3 基于SVPWM控制的太阳能三相并网逆变器原理 (11)SVPWM基本原理 (11)SVPWM法则推导 (13)SVPWM控制算法 (16)SVPWM的物理意义 (22)4 太阳能三相并网逆变器的仿真研究 (24)基于SVPWM控制的三相并网逆变器系统 (24)MATLAB/SIMULINK简介 (24)基于SVPWM控制技术的三相并网逆变器仿真 (25)结束语 (34)参考文献 (35)附录一 (36)附录二 (37)附录三 (38)致谢 (39)1 绪论课题研究背景和意义太阳能作为一种清洁的可再生能源，成为了国际社会公认的理想替代能源。
《2024年基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》范文
《基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现》篇一一、引言随着全球能源结构的转变，可再生能源的利用越来越受到重视。
其中，光伏发电以其清洁、可再生的特点，成为了重要的能源来源。
然而，光伏发电的输出功率受到环境因素如光照、温度等的影响，具有很大的波动性。
因此，设计一种基于光伏发电预测的并网逆变器，以提高光伏发电系统的稳定性和效率，成为了研究的热点。
本文旨在介绍一种基于光伏发电预测的并网逆变器的设计与实现。
二、系统设计1. 整体架构设计本系统主要由光伏电池板、数据采集模块、预测模块、并网逆变器模块和控制系统组成。
其中，数据采集模块负责实时采集光伏电池板的输出功率和环境数据；预测模块基于采集的数据进行光伏发电功率预测；并网逆变器模块将直流电转换为交流电并入电网；控制系统则负责整个系统的协调和控制。
2. 预测模块设计预测模块是本系统的核心部分，它基于历史数据和实时环境数据，采用机器学习算法进行光伏发电功率预测。
具体而言，我们采用了长短期记忆网络（LSTM）模型，该模型能够捕捉时间序列数据中的长期依赖关系，适用于光伏发电功率预测。
三、硬件设计1. 数据采集模块数据采集模块采用传感器和微控制器实现。
传感器负责采集光伏电池板的输出功率和环境数据（如光照、温度等），微控制器则负责将传感器数据传输至预测模块。
2. 并网逆变器模块并网逆变器模块采用高性能的电力电子器件和控制芯片实现。
它能够将光伏电池板产生的直流电转换为交流电，并入电网。
同时，它还能够根据预测模块的预测结果，调整输出功率，以实现最大化的能源利用。
四、软件实现1. 预测算法实现预测算法采用Python语言实现，利用深度学习框架（如TensorFlow）构建LSTM模型。
模型训练采用历史数据和实时环境数据，通过不断优化模型参数，提高预测精度。
2. 控制系统实现控制系统采用嵌入式系统实现，通过与预测模块、并网逆变器模块的通信，实现整个系统的协调和控制。
具体而言，控制系统根据预测模块的预测结果，调整并网逆变器模块的输出功率，以实现最大化的能源利用。
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。
光伏发电三相并网逆变器的设计
TECHNOLOGY AND INFORMATION88 科学与信息化2023年6月下光伏发电三相并网逆变器的设计曾庆龙 常虎国网淮南市潘集区供电公司 安徽 淮南 232082摘 要 目前，在光伏发电行业中，并网逆变器的研究主要集中在硬件开发、电路控制算法等方面。
基于对近几年来的发展情况的搜集与研究,本文对电路控制算法和Matlab仿真进行深入探讨。
设计中的三相光伏并网逆变器主要由DC-DC直流变换电路和并网逆变电路构成。
前部分的DC-DC电路为多支路并联，各支路独立进行最大功率跟踪，满足了直流电压宽输入的要求，可用于各种各样的光伏产业系统；后部分的并网逆变电路采用SVPWM矢量控制进行逆变，提高电压利用率，减少电网的输入谐波。
本文在分析了三相光伏逆变器原理的基础上，利用Matlab进行仿真，观察整个系统的可行性及不同变量对输出电压的影响。
关键词 光伏发电；并网逆变器；最大功率点跟踪；SVPWMDesign of a Three-Phase Grid-Connected Inverter for Photovoltaic Power Generation Zeng Qing-long, Chang HuState Grid Huainan City Panji District Power Supply Company, Huainan 232082, Anhui Province, ChinaAbstract In the photovoltaic power generation industry, the current research on grid-connected inverters is mainly focused on hardware development and circuit control algorithms. Based on the collection and study of the developments in recent years, this paper provides an in-depth discussion of circuit control algorithms and Matlab simulation. The three-phase photovoltaic grid-connected inverter in the design mainly consists of a DC-DC direct current converter circuit and a grid-connected inverter circuit. The DC-DC circuit in the front part is a multi-branch parallel connection with each branch independently for maximum power tracking, which meets the requirement of wide input of direct current voltage and can be used in various photovoltaic industry systems; The grid-connected inverter circuit in the rear part is inverted using SVPWM vector control to improve voltage utilization rate and reduce input harmonics to the grid. In this paper, based on the analysis of the three-phase photovoltaic inverter principle, Matlab is used for simulation to observe the feasibility of the whole system and the effect of different variables on the output voltage.Key words photovoltaic power generation; grid-connected inverter; maximum power point tracking; SVPWM引言目前我国已初步建立起一套比较完善的太阳能与风能的协同与互补工作系统，而对于光伏并网逆变系统的控制试验则缺乏深入的探讨[1-2]。
3KW单相并网光伏逆变器
HUNAN UNIVERSITY毕业论文论文题目屋顶太阳能并网发电系统的光伏逆变器设计学生姓名杨昶学生学号20100710421专业班级电气工程及其自动化1004班学院名称电气信息工程学院指导老师刘波峰学院院长王耀南2014 年5月21日目录摘要 (1)ABSTRACT (4)第1章绪论 (5)1.1 光伏发电背景及意义 (5)1.1.1能源利用现状 (5)1.1.2太阳能利用的主要形式 (6)1.1.3光伏发电技术的优势及前景 (6)1.2光伏发电技术研究现状 (7)1.2.1国外光伏发电技术研究现状 (7)1.2.2国内光伏发电技术研究现状 (7)1.3本课题主要内容 (8)第2章屋顶太阳能光伏并网发电系统设计及要求 (8)2.1光伏发电系统简介 (8)2.1.1光伏发电系统基本原理 (8)2.1.2光伏并网发电系统优点 (9)2.2光伏逆变器简介 (9)2.2.1逆变器分类 (9)2.2.2单级结构与两级结构的光伏逆变器 (10)2.3光伏逆变器的设计 (10)2.3.1逆变器设计要求 (10)2.3.2逆变器设计规格 (10)2.3.3主电路拓扑结构设计 (11)2.3.4主电路DC/AC拓扑结构设计 (14)第3章系统的硬件设计及软件设计 (17)3.1主电路参数设计 (17)3.1.1 功率器件选取 (17)3.1.2 DC/DC部分主电路设计 (19)3.1.3 DC/AC部分主电路设计 (20)3.2 驱动、采样电路设计 (21)3.2.1 IPM模块驱动电路 (21)3.2.2 直流侧电压采样电路设计 (21)3.2.3直流侧电流采样电路设计 (22)3.2.4 逆变器输出电压采样电路设计 (22)3.2.5逆变器输出电流采样电路设计 (23)3.2.6电网电压采样电路设计 (24)3.2.7过零捕获电路 (25)3.2.8死区生成电路 (25)3.3 系统软件设计 (26)3.3.1主程序流程图 (26)3.3.2中断子程序流程图 (27)3.3.3 孤岛故障检测程序 (28)第4章光伏并网发电系统的控制方法研究 (29)4.1逆变器并网控制方式与目标 (29)4.1.1 逆变器并网控制方法 (29)4.1.2 逆变器并网控制目标 (30)4.2逆变电路控制方式 (30)4.2.1 电压瞬时值单环反馈控制方式 (30)4.2.2 电流瞬时值单环反馈控制方式 (31)4.2.3 电压电流双环反馈控制方式 (33)4.3 孤岛效应简介 (34)4.3.1 孤岛效应及其危害 (34)4.3.2 孤岛效应检测策略 (34)第5章全文总结 (35)参考文献 (36)摘要在能源危机与环境污染等问题日益严重的今天,新能源的开发与利用越发受到重视,太阳能因为具有经济、清洁等优点而倍受青睐,太阳能光伏发电技术作为新能源利用形式之一也在快速发展。
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XX大学毕业设计（论文）题 目： 3KW光伏并网逆变器的软件设计指导教师： 职称： 教授学生姓名： 学号： 专 业：院（系） ：完成时间： 2010年5月2010 年 5 月 26 日摘 要太阳能作为当前人类最理想环保的新能源之一，己经得到人类越来越广泛的应用。
而光伏并网逆变器是太阳能并网发电系统中必不可少的设备之一。
光伏并网逆变器是将太阳能电池所输出的直流电转换成符合公共电网要求的交流电并送入电网的设备。
按照不同的标准光伏并网逆变器的拓扑结构分为很多种，本文介绍了一种工频隔离型光伏并网逆变器。
首先，本文介绍了光伏并网逆变器的工作原理与分类。
其次，本文采用有效值外环、瞬时值内环的控制方法，既保证了逆变器输出的静态误差为零，又保证了逆变器良好的输出波形。
随后，本文详细讨论了并网过程中的软件锁相环技术，对锁相环电路的组成、工作原理进行了研究。
最后，采用TI公司的TMS320LF2407A作为主控芯片，完成了预期的设计。
关键词：光伏；并网发电；SPWM； 软件锁相环；自动控制AbstractAs one of the optimal new energy sources, the solar energy has been applied more and more widely by human being. And the grid-connected photovoltaic inverter is one of the necessary equipment of the grid-connected photovoltaic system.The grid-connected photovoltaic inverter is a equipment which transform the DC from the solar cell to AC according with the grid and transports it to the public grid. According to different standard, the structure of the grid-connected photovoltaic inverter is various. This paper introduces a kind of line frequency isolated inverter.Firstly, this paper introduces the principium and sort of grid-connected photovoltaic inverter.Secondly, by using the control method of virtual value outer loop and instantaneous value inner loop，we can eliminate the static error, and make the output waveform well.Subsequently，soft PLL was introduced in detail. The structure of Phase locked loop circuit and operating principle were researched.Finally, TMS320LF2407A of TI incorporated is used as the main controller. We finally finish the desired design.Key words: photovoltaic; grid-generation; SPWM; soft phase-locked-loop; Automatic control目录摘 要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1课题的研究背景与意义 (1)1.2 系统总体方案 (1)1.3 本文主要的研究内容 (2)第二章光伏并网逆变器控制策略的研究 (3)2.1 光伏并网逆变器的分类 (3)2.2 光伏并网逆变器控制目标 (4)2.3 基于SPWM的电压/电流型并网逆变器控制的研究 (5)2.3.1 控制系统数学模型 (5)2.3.2 PI参数的设计 (6)2.3.3 基于SPWM的电压/电流型并网逆变器的控制方法 (8)2.3.4 SPWM信号的产生原理 (10)2.4 并网逆变器中同步锁相环的研究 (11)2.4.1 软件锁相环的基本原理 (12)2.4.2基于光伏并网控制的软件锁相环的工作原理 (12)2.4.3 并网控制中的锁相算法分析 (13)2.5 本章小结 (14)第三章光伏并网发电系统软件设计 (15)3.1 系统主程序流程图 (15)3.2 定时器中断子程序 (17)3.3 软件锁相环的设计 (19)3.4 控制系统软件抗干扰措施 (22)3.5 本章小结 (23)第四章总结与展望 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录：文献翻译 (27)原文 (27)文献翻译 (35)第一章绪论1.1课题的研究背景与意义能源是人类社会生存和发展的动力源泉。
随着社会经济的发展和人类生活水平的提高，世界范围内对能源的需求日益增长，目前世界能源的利用仍以煤炭、石油、天然气和水与核能等一次能源为主，然而这些有限的能源储量正在日趋枯竭。
据世界能源委员会（WEC）预测，按照资源己探明储量和目前的发展速度，石油将在45年后枯竭，天然气将在60年后殆尽，资源量最大的煤炭也只够再开采220年。
另外，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质排向天空，使大气环境遭到严重污染，同时由于大等温室气体而使地球产生明显的温室效应，引起全球气候变化；水力发电受到量排放CO2水力资源的限制和季节的影响，并且有时会破坏当地的生态平衡；核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样十分严重，并且核废料的处理直至今日仍然是一个全球性待解决的问题[1,2]。
自1973年世界石油危机以来，常规能源频频告急。
人们对能源提出了越来越高的要求，寻找新能源己经是当前人类面临的迫切课题。
太阳能以其清洁、无污染，并且取之不尽、用之不竭等优点越来越得到人们的关注。
地球表面每年接受太阳的辐射量达5.4×1024 J，相当于1.8×1014 t标准煤。
若将其中的0.1%按转换率5%转换为电能，每年发电量可达5600TW·h，相当于目前全世界能耗的40倍。
因此，太阳能发电，必将成为21世纪后期的主导能源。
据欧洲JRC预测，到未来的2100年时，太阳能在整个能源结构中将占68%的份额[3]。
因此，太阳能发电对今后能源发展有着特别重要的意义。
1.2 系统总体方案光伏并网逆变器是将太阳能电池所输出的直流电转换成符合电网要求的交流电再输入电网的设备。
按照交流用电负载与直流输入电源的电气隔离元件的工作频率，逆变技术可以分为低频逆变、工频逆变和高频逆变[4]，而应用于光伏并网的逆变器拓扑结构又有很多种，其中最常用的有：直接藕合并网、高频隔离并网、高频不隔离并网、工频隔离并网等几种，本文介绍的属于工频隔离并网结构。
太阳能电池阵列输出180~300伏的直流电，经过RC滤波与电容解耦进入全桥逆变电路，产生与电网电压同频同相的电流，使整个装置的并网功率因数为1。
控制电路的核心芯片是TI公司的TMS320LF2407A。
系统保证并网逆变器输出的正弦电流与电网的相电压同频同相。
系统主电路拓扑图如图1-1所示：图1-1 光伏并网逆变器的基本构成1.3 本文主要的研究内容本课题主要完成了光伏并网逆变器整个系统的软件控制算法。
主要工作如下：（1）并网电流的跟踪控制是系统研究的关键技术之一。
针对并网运行的单相光伏逆变器单电流环控制方式存在的原理性误差，本文对并网逆变器的各种控制策略进行了比较的基础上，采用有效值外环、瞬时值内环的控制策略，较好的实现了并网电流的单位功率因数输出。
（2）如何在光伏并网系统中可靠、快速实现对电网电压的锁相环，是光伏并网系统中的一个技术难题，本文通过使用高性能的DSP芯片TMS320LF2407A实现了并网电流与电网电压可靠同步的软件锁相环控制设计方法，但在快速响应方面有所欠缺。
（3）具体详细的分析了基于TMS320LF2407A的单相光伏并网发电系统的控制设计思想，并进行了软、硬件的初步调试。
第二章光伏并网逆变器控制策略的研究目前广泛应用于太阳能并网发电系统中的方案是[5-7]：首先将太阳光能转化成电能的形式，然后将电能调节成满足全桥逆变器需要的直流电压，最后经SPWM全桥逆变器将太阳能回馈给交流电网。
在整个系统最主要的环节（逆变器）中，采用的就是SPWM（正弦波脉宽调制）逆变技术。
为了减少并网装置在并网工作时产生的冲击，根据电力系统准周期并列的条件，并网逆变器在实现并网工作时应同时满足以下三个条件[8]：①并网逆变器的输出电压和市电电压接近相等，一般压差应在10%以内；②并网逆变器输出频率接近市电频率，一般频差不超过0.4Hz；③并网逆变器输出电压和市电电压同相，通常此相位差不宜超过10度。
图2-1所示是光伏并网逆变器的整体结构框图，控制部分包括DC/AC逆变控制、电网电压锁相以及各种保护等，其中主控制芯片采用具有高速数据处理能力的DSP芯片TMS320LF2407A。
图2-1光伏并网系统整体结构框图以TMS320LF2407A为核心的光伏并网逆变系统将太阳能电池板发出的直流电，经过逆变环节转换成与电网电压同频同相的交流电回馈给电网。
因此，控制系统需要完成以下任务：①向功率器件驱动板提供脉宽和频率可实时改变的PWM信号；②检测电网电压的频率和相位实现数，字锁相；③接收功率器件发出的过流、过压等保护信号，实现自动保护。
2.1 光伏并网逆变器的分类光伏并网系统逆变器按控制方式分类，可以分为电压源电压控制、电压源电流控制、电流源电压控制和电流源电流控制四种方式[9]。
电压源型逆变器是采用电容作为储能元件，在直流输入侧并联大电容用作无功功率缓冲环节，构成逆变器低阻抗的电源内阻特性，即电压源特性。
以电流源为输入方式的逆变器，其直流侧需串联一个大电感作为无功元件，储存无功功率，构成逆变器高阻抗的电流源特性，提供稳定的直流电流输入，但是串入大电感往往会导致系统动态响应差，因此目前世界范围内大部分并网逆变器均采用以电压源输入为主的方式。
目前，逆变器与电网并网运行的输出控制模式可分为电压型控制模式和电流型控制模式。
电压型控制模式的原理是以输出电压作为受控量，系统输出与电网电压同频同相的电压信号，整个系统相当于一个内阻很小的受控电压源。