光伏发电并网逆变器毕业论文
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。
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。
《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、引言随着能源危机与环境污染问题日益突出，可再生能源的利用逐渐受到广泛关注。
其中，光伏发电作为清洁、可持续的能源利用方式，已在全球范围内得到广泛应用。
然而，光伏发电的并网过程中，逆变器的设计与实现对于保证电力系统的稳定运行至关重要。
本文将探讨基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现，以提高光伏发电系统的效率和稳定性。
二、光伏发电预测技术在并网逆变器的设计与实现中，光伏发电预测技术起着关键作用。
通过预测光伏发电的功率、电压等参数，可以提前调整逆变器的工作状态，从而优化并网过程。
目前，常用的光伏发电预测技术包括基于历史数据的统计预测、基于物理模型的预测以及基于人工智能的预测等。
这些技术可以根据实际情况进行选择和组合，以提高预测的准确性和可靠性。
三、并网逆变器设计1. 设计要求并网逆变器的设计应满足高效性、稳定性、可靠性及易维护性等要求。
其中，高效性指的是在满足电网需求的前提下，将光伏发电系统的直流电能转换为交流电能的效率要高；稳定性则要求在各种工作条件下，逆变器都能保持稳定的输出；可靠性则要求逆变器具有较长的使用寿命和较低的故障率；易维护性则要求逆变器便于维修和更换部件。
2. 总体设计并网逆变器的总体设计包括主电路设计、控制电路设计、保护电路设计等。
主电路设计应考虑到电能的转换效率和电网的兼容性；控制电路设计应具备高性能的信号处理能力和抗干扰能力；保护电路设计则应具备过压、过流、欠压等保护功能，以确保系统的安全运行。
四、并网逆变器实现1. 硬件实现并网逆变器的硬件实现主要包括电路板的设计与制作、元器件的选型与采购、逆变器的组装与调试等。
在制作过程中，应遵循相关的安全规范和工艺要求，确保硬件的质量和可靠性。
2. 软件实现软件实现是并网逆变器的关键部分。
通过编写控制算法和程序，实现对逆变器的控制、保护和通信等功能。
在软件设计中，应考虑到实时性、稳定性和可扩展性等因素，确保软件能够满足系统的需求。
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。
毕业设计(论文)光伏并网发电系统设计
摘要随着社会生产的日益发展，对能源的需求量在不断增长，全球范围内的能源危机也日益突出。
地球中的化石能源是有限的，总有一天会被消耗尽。
随着化石能源的减少，其价格也会提高，这将会严重制约生产的发展和人民生活水平的提高。
可再生能源是满足世界能源需求的一种重要资源，特别是对于我们这个人口大国来讲更加重要。
其中太阳能资源在我国非常丰富，其应用具有很好的前景。
光伏并网发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并通过并网逆变器将直流电变为与市电同频同相的交流电，并回馈电网。
光伏并网发电系统的核心技术是并网逆变器，在本文中对于单相并网逆变器硬件进行了建摸及设计。
给出了硬件主回路并对各部分的功能进行了分析，同时选用TI公司的DSP芯片TMS320F2812作为控制CPU，阐述了芯片特点及选择的原因。
并对并网逆变器的控制及软件实现进行了研究。
文中对于光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)技术作了阐述并提出了针对本设计的实现方法。
最后对安全并网的相关问题进行了分析探讨。
文章的主要内容如下:1.目前国内外光伏发电的现状和发展前景，并对光伏并网发电系统的功能、分类和特点作了简单介绍，对光伏并网发电系统建立了一个总体认识。
2.研究了光伏电池的基本发电原理和输出特性。
重点研究了光伏电池的输出特性和其影响因素，并得出相应的结论。
3.并网逆变器主要包括DC/DC及DC/AC两部分，文中分析了各部分设计重点，明确了选用TI公司的DSP芯片TMS320F2812作为控制CPU的原因及优点，同时给出了控制及软件实现方法。
4.光伏电池发电输出是非线性的，存在输出最大功率(CMPPT)跟踪问题。
本文阐述了常用的最大功率点跟踪方法，并结合本设计提出了改进方法。
使光伏电池工作于最大输出功率点上，获得高效功率输出。
5.在实际太阳能并网发电系统中，太阳能电池的输出及电网的电压是不断波动的，如何实现安全并网以及在运行中对各种故障的检测及报警进行了探讨，重点对“孤岛效应”进行了分析。
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。
单相光伏并网逆变器的研究本科毕业论文
摘要能源危机和环境问题的不断加剧，推动了清洁能源的发展进程。
太阳能作为一种清洁无污染且可大规模开发利用的可再生能源，具有广阔应用前景。
并且伴随“智能电网”理论的兴起，分布式电力系统正日益受到关注，光伏逆变系统作为分布式电力系统的一种重要形式，使得对该领域的研究具有重要的理论与现实意义。
论文在分析光伏逆变系统发展现状与研究热点的基础上，探讨了光伏逆变系统的主要关键技术，对直接影响光伏逆变系统的工作效率以及工作状态的最大功率点跟踪控制、光伏逆变器控制等技术进行了详细研究。
为研究光伏逆变系统，本文建立了一套完整的光伏逆变系统模型，主要包括光伏电池模块，前级DC/DC变换器，后级DC/AC逆变器，以及相应的控制模块。
为了提高系统模型的准确性及稳定性，论文设计了一种输出电压随温度光照改变的光伏电池模型，提出了一种基于Boost升压变换器的最大功率点跟踪（MPPT）控制策略，并且将正弦脉冲宽度调制技术（SPWM）应用于逆变器控制。
最后在Matlab/Simulink软件环境下搭建了光伏逆变系统的整体模型，完成系统性的实验验证。
经过仿真实验验证，所提出的光伏逆变系统设计方案正确可行，且输出达到了设计要求，为进一步实现并网功能提供了条件，具有较高的实用参考价值。
关键词：光伏电池；最大功率点跟踪；光伏逆变系统；正弦脉冲调制技术ABSTRACTWith intensify of the energy crisis and environmental problems, the development of clean energy has got a promotion. The solar energy has a broad application because of its friendly-environmental advantage and renewable property. With the proposition of the Smart Grid, Distributed Power System has earned more attention. As an important form of Distributed Power System, photovoltaic inverter system is the key of the research in this field.This paper discusses the key techniques of photovoltaic inverter system on the basis of analysis of development and research hotspot of PV inverter system and traverses the main techniques such as maximum power point tracking (MPPT) which has a direct influence on work efficiency and work condition and technology of PV inverter.In order to research PV inverter system, this paper builds an integral model, including PV battery model and DC/DC converter and DC/AC single phase inverter as well as corresponding control models. In order to improve the validity and the stability of the system, the paper uses a PV battery model whose output voltage changes with intensify of the illumination and the real time temperature. And this paper proposes a control method of MPPT on the basis of Boost converter and applies the Sinusoidal PWM in single phase inverter control. At last, we will build an integral PV inverter system by using Matlab/Simulink software, to get a verification and validation.Through many simulation experiments, the proposed photovoltaic inverter system design is correct and feasible. And the output indicators meet the design requirements. The system paves the road to the further implement and grid connection and has a high practical value.KEY WORDS: PV battery；maximum power point tracking (MPPT)；PV inverter system；sinusoidal pulse width control (SPWM)目录第1章绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.2光伏并网逆变器技术简介 (2)1.3光伏并网逆变器的国内外现状及发展趋势 (3)1.4本文主要研究内容 (4)第2章光伏并网逆变系统分析 (5)2.1逆变器拓扑结构 (5)2.2并网逆变器输入方式 (5)2.3并网逆变器的隔离方式 (6)2.4 并网逆变系统的方案及其工作原理 (7)2.4.1光伏电池的原理及数学模型 (8)2.4.2前级Boost升压电路工作原理 (10)2.4.3后级单相全桥逆变器的工作原理 (11)2.5最大功率点跟踪模块的原理及分析 (12)2.5.1最大功率点跟踪原理 (12)2.5.2 爬山法 (13)2.6本章小结 (15)第3章光伏并网逆变器的控制及实现 (16)3.1并网逆变器的SPWM技术 (16)3.1.1 SPWM调制技术原理 (16)3.1.2单相单极性SPWM逆变器 (17)3.1.3单相双极性SPWM逆变器 (17)3.2光伏并网逆变器的输出控制 (18)3.2.1并网逆变器的控制目标 (18)3.2.2并网逆变器的输出控制模式 (18)3.3并网电流闭环控制系统数学模型 (21)3.4本章小结 (24)第4章基于SPWM的并网系统MATLAB/Simulink仿真 (25)4.1单相光伏并网逆变系统的仿真 (25)4.2光伏电池模型仿真 (25)4.3并网逆变系统的仿真 (27)4.4系统仿真结果及分析 (28)结论 (30)参考文献 (31)致谢 .............................................................................. 错误!未定义书签。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录第一章绪论 - 1 -1.1太阳能及其光伏产业 - 1 -1.2太阳能光伏发电的发展史 - 1 -1.3光伏发电并网逆变器研究的目的 - 2 -1.4光伏发电并网逆变器研究的意义 - 3 -第二章光伏发电并网逆变控制器系统的理论分析 - 4 -2.2逆变器的电路原理 - 4 -2.2.1 逆变器的电路原理 - 4 -2.2.2 逆变器的逆变传统技术 - 5 -2.2.3 逆变器的SPWM控制技术 - 7 -2.3 并网逆变 - 7 -2.3.1电路结构 - 7 -2.3.2 系统的总体方案 - 7 -2.3.3 前级电路的工作原理 - 8 -2.3.4主电路中参数的选取 - 9 -2.3.5光伏系统最大功率跟踪的方法 - 10 -2.3.6 逆变器驱动电路 - 11 -第三章硬件电路的设计 - 12 -3.1直流侧欠电压检测电路 - 12 -3.2直流侧过电压检测电路 - 12 -3.2直流侧过电压检测电路 - 13 -第四章系统软件设计 - 14 -4.1 软件设计的目的 - 14 -4.2 基于AT89C51的系统软件设计 - 14 -4.3 系统的主程序流程图 - 14 -4.4 市电检测和光伏发电系统投切程序设计 - 15 -4.5 逆变电路控制程序设计 - 16 -4.6 中断与键盘子程序的设计 - 17 -结论 - 19 -参考文献 - 20 -致谢 - 21 -附录 - 22 -光伏并网发电逆变控制器的设计摘要恶化的环境和世界传统能源的枯竭，促进了新能源的研究和发展。
太阳能资源具有可持续发展的特点受到了很多国家的重视，为了发挥太阳能的作用，刺激太阳能产业的发展，许多国家出台了新能源法。
其中，太阳能发电有深刻的理论意义和现实意义，仅在过去五年，数千兆瓦的太阳能并网电站得以安装。
光伏并网逆变器、光伏阵列和太阳能电池是整个光伏并网发电系统的核心。
本文根据光伏发电阵列和逆变器结构特点，提出了依赖于DC-DC与DC-AC两级并网逆变器结构。
由于DC-DC和DC-AC电路的相互具有独立的特性，分别分析了DC-DC和DC-AC，其中，重点分析的是DC-AC的工作原理。
本文的重点是对并网逆变控制器进行设计，包括有逆变器的驱动电路设计、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。
此外，该设计对主电路元件的参数的选择、系统的最大功率跟踪方法进行了详细的分析。
关键词光伏并网；逆变器；太阳能；最大功率点跟踪PV grid power inverter controller designAbstractDeteriorating world environment and traditional energy depletion, prompted the development of new energy and development.Sustainable development of solar energy resources by the national attention, countries have introduced new energy law play a role in fueling the development of solar energy.Among them, grid-connected PV has profound theoretical and practical significance, in the past five years alone, the photovoltaic power station installed total has reached thousands of MW. Connected PV array and grid photovoltaic grid-connected inverter is the key to the entire grid-connected PV system.Based on the inverter structure and array of photovoltaic power generation characteristics, based on the structure of the DC-DC and DC-AC two grid inverter.Based on the relative independence of the DC-DC andDC-AC circuits, respectively, on the DC-DC and DC-AC analysis, the focus of the working principle of the DC-AC.The grid inverter controller design is the focus of this article, DC inverter driver circuit design, software programming of the inverter driver circuit and grid side under voltage DC side voltage AC side current hardware circuit design.The selection of the main circuit component parameters, the system's maximum power point tracking method to do a detailed analysis.Keyword Photovoltaic grid；Inverter；Solar；Maximum Power Point Tracking插图清单图2-1 系统总拓扑图 - 4 -图2-2 单相桥式逆变电路 - 5 -图2-3 电压型三相桥式逆变电路 - 5 -图2-4 、、的波形 - 6 -图2-5 和的波形图 - 6 -图2-6 波形不同冲量相同的窄脉冲 - 7 -图2-7 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形 - 7 -图2-8 Boost电路的工作原理图 - 8 -图2-9 扰动观测法的流程图 - 11 -图3-1 直流侧欠电压检测电路 - 12 -图3-2 直流侧过电压检测电路 - 13 -图3-3 交流侧过电流检测电路 - 13 -图4-1 主程序流程图 - 15 -图4-2 市电检测和供电切换软件流程图 - 16 -图4-3 PWM脉冲生成程序流程图 - 17 -图4-4 中断程序流程图 - 18 -图4-5 键盘子程序流程图 - 18 -表格清单表1-1 光伏发电的历史 - 2 -光伏并网发电逆变控制器的设计第1章绪论1.1太阳能及其光伏产业太阳能的能量是来自于太阳内部连续不断的核聚变。
在地球表面上太阳光的辐射强度为1367km/㎡。
我们生活的这个地球的赤道周长为40000km,所以我们大概可以计算出，地球可以获得173000TW的能量。
人类维持生存需要这些能量。
太阳这个能源是久远的、巨大的、无穷无尽的。
地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能以及部分潮汐能都来源于太阳；即使在地球上存在的化石原料，从本质上来说也是由远古时候的能量转化而来的，所以从广义来说，太阳能的定义范围比较广，太阳能从狭义的定义来说是指太阳辐射的光热、光电跟光化学之间的转换。
太阳能的一种重要利用形式就是太阳能光伏发电，我们利用太阳电池把能量从光能变为电能，伴随着现代科技的进步，光伏发电在我国以致于全世界内有很大的发展前途。
太阳能电池工作的原理是利用半导体具有的光伏效应，就是在太阳光的照射下会产生光电压的现象。
1954年美国的贝尔实验室首先发明出了以PN结为基本结构具有使用价值的晶体硅太阳电池，从此以后太用电池在太空领域技术中就得到了应用，现在在地面也逐渐得到推广应用。
同核能、风能、化石能源等发电技术相比，光伏发电具有其自身的优势，可归纳为如下几点：1）先进性的发电原理：直接由光子转化为电子，中间没有其他过程和机械运动，具有简洁的发电形式。
2）太阳能资源的无限性和分布特性：太阳能取之不尽、用之不竭，可以再生和洁净环保；太阳光无处不在，不需运输，最最重要的是没有任何国家能过将其垄断和控制。
3）太阳能没有资源短缺跟耗尽问题：用到的主要的硅材料储存丰富，在地壳上出了氧元素之外的第二多的元素，多达26%。
4）光伏发电同大自然的关系：无燃烧的过程，无温室气体、废气和废水的放出，环境友好，可以称作真正的绿色发电。
5）使用性能和寿命的问题：已经经过应用和实践了十几年：光伏发电有比较稳定的性能，还有较长的使用寿命。
6）维护和管理问题：可实现无人化且维护成本低。
1.2太阳能光伏发电的发展史太阳光伏发电的发展史如表（1-1）所示。
它的历史还要从1800年前说起，伯克莱氏发现对某种半导体在阳光的照射下，会改变其伏安特性。
最后光伏效应被发现，并用这种半导体做成了太阳能电池。
其后在此方面又有更突出的发现。
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。
1.4光伏发电并网逆变器研究的意义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。