光伏并网发电模拟装置 毕业论文
光伏发电系统建模及其仿真(毕业设计论文)
本科生毕业设计说明书（设计论文）题目：光伏发电系统建模及其仿真光伏发电系统建模及其仿真摘要伴随着能源危机和环境问题的不断加剧，清洁能源的发展进程被大大的推进了。
太阳能作为一种新能源以其没有污染，安全又可靠，能量随处可以得到等优点越来越受到人们的青睐。
无论从近期还是远期，无论从能源环境的角度还是从边远地区和特殊应用领域需求的角度考虑，太阳能发电都极具有吸引力。
那么对光伏发电系统的研究则就变得既有价值又有意义。
通过对光伏发电系统的理论研究学习，建立了完整的光伏发电系统体系，本文深入的研究了光伏电池在不同光照强度、不同温度下的电压、功率输出特性。
本文的研究重点是光伏发电系统的控制技术，以及在MATLAB/SIMULINK仿真环境下的仿真结果。
讨论了多种最大功率点跟踪方法；且分别讨论学习了在光伏并网和独立发电系统情况下的逆变器和MPPT的控制，并建立了仿真模型，提出了相应的控制策略。
且在最后论述了孤岛效应的产生和反孤岛策略，用电压频率检测法完成了孤岛检测与保护。
关键词：光伏电池，逆变器，最大功率点跟踪，孤岛效应， MATLAB仿真AbstractWith the growing energy crisis and environmental problems, clean energy is greatly promote the development process. Solar energy as a new kind of energy for its no pollution, safe and reliable, widely available energy advantages, such as more and more get the favor of people. No matter from the near future or long-dated and, no matter from the Angle of energy and environment, or from remote areas and special applications demand point of view, solar power generation is extremely attractive. So the study of photovoltaic power generation system has become both a rewarding and meaningful.Through the study of theoretical research of photovoltaic power generation system, established a complete system of photovoltaic power generation system, this paper in-depth study the photovoltaic cells under different illumination intensity, temperature, voltage, power output characteristics.In this paper, the research emphasis is the control technology of photovoltaic power generation system, and the simulation results in MATLAB/SIMULINK environment. Discussed a variety of maximum power point tracking methods; And, respectively, to discuss the study under the condition of independent power generation and photovoltaic (pv) grid system of the inverter with MPPT control, and established the simulation model, put forward the corresponding control strategy. And islanding is discussed at the end of the production and the reverse island strategy, using frequency voltage tests completed island detection and protection.Keywords: photovoltaic batteries, inverter, maximum power point tracking, islanding, the MATLAB simulation目录摘要 (I)Abstract .......................................................................................................................... I I 第一章绪论.. (1)1.1新能源发电的背景和意义 (1)1.2光伏产业的现状和前景 (1)1.2.1太阳能光伏发电的发展现状 (2)1.2.2光伏发电产业的前景 (3)1.3本文设计内容 (4)第二章光伏发电系统概述 (5)2.1光伏发电系统的基本工作原理 (5)2.2光伏发电系统的组成 (6)2.3光伏发电系统的分类 (6)2.3.1太阳能独立光伏发电系统 (6)2.3.2 并网光伏发电系统 (7)2.3.3互补型光伏发电系统 (9)第三章光伏发电系统建模及其仿真 (10)3.1光伏电池阵列的建模 (10)3.1.1 光伏电池阵列的数学模型 (10)3.1.2 光强和温度对光伏电池输出结果的影响 (13)3.1.3太阳光光照强度模型 (14)3.2光伏发电系统的主电路模型 (15)3.2.1光伏并网发电系统的主电路模型 (16)3.2.2离网型光伏发电系统的主电路的模型 (17)第四章光伏发电系统的控制技术 (18)4.1光伏发电MPPT技术 (18)4.2电导增量法 (19)4.2.1电导增量法的原理 (19)4.2.2电导增量法改进 (21)4.3 最大功率控制技术仿真 (23)4.4光伏并网发电系统的控制 (27)4.4.1并网逆变器控制 (27)4.4.2 电流环的分析建模 (29)4.4.3锁相环的原理分析 (31)4.5离网光伏发电系统的控制 (33)4.5.1 光伏充电控制分析 (33)4.5.2独立光伏发电系统的逆变器控制技术 (37)第五章光伏并网系统中的孤岛效应 (40)5.1孤岛效应的分析和危害 (40)5.2 孤岛效应的检测 (40)5.2.1孤岛检测标准 (40)5.2.2孤岛检测方法 (41)结论 (46)展望 (47)参考文献 (48)致谢 (50)第一章绪论1.1新能源发电的背景和意义能源一直是人类社会生存和发展的动力和源泉。
光伏并网发电模拟装置
光伏并网发电模拟装置摘要：光伏发电是一种直接将太阳能辐射转换成为电能的新型发电技术。
其系统包括光伏电池、变换器、蓄电池、控制器四大部分。
本文从实验的角度，对光伏并网发电系统进行模拟。
基本思路是在单片机C8051F020控制作用下采用正弦波脉宽调制技术（SPWM）对系统进行控制，主电路采用MOSFET为主要元器件的单相桥式逆变电路，经滤波电路滤波后变压进行输出。
基于此，本设计采用单片机本身的PCA模块，定时器模块，完成相应的控制功能，使光伏发电频率紧跟模拟电网频率，绝对误差小于1%，同时实现光伏最大功率跟踪，在负载变化范围内DC-AC变换效率可达70%以上，该系统性能相对稳定，能够满足本次设计的需要。
关键词：C8051F020；SPWM；最大功率点跟踪；光伏并网发电。
1．方案论证与比较1.1 系统设计框图该系统主要由最小单片机系统，SPWM信号控制，DC-AC变换电路，滤波电路，检测保护电路构成，实现光伏并网发电。
其中以C8051F020为处理器，控制逆变器完成最大功率跟踪下的光伏发电输出。
模拟电网电压输入，频率45-55HZ。
LCD实时显示电压，电流，频率。
图1-1总体设计框图1.2 各模块方案选择和论证1.2.1 DC-AC变换电路方案方案一：采用单相半桥逆变电路，它有单个桥臂，每个桥臂由一个可控器件和一个反并联二极管组成，在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容，两个电容的连接点便成为直流电源的中点，该电路简单，使用器件少。
方案二：采用单相全桥逆变电路，它有四个桥臂，可以看成两个半桥电路组合而成成对的两个桥臂同时道通，两对交替各导通180度，，与半桥电路相比，输出波形相同，但其幅值高出一倍，且直流侧无需两个串联电容器来进行电压均衡，适用于移相调压方式，全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的。
其性能好，输出稳定，符合本次设计需要。
综上分析考虑，采用方案二作为本次设计的系统方案。
1.2.2 驱动电路方案方案一：利用脉冲变压器直接驱动MOSFET，来自控制脉冲形成单元的脉冲信号经高频晶体管进行功率放大后加到脉冲变压器上，由脉冲变压器隔离耦合，稳压管限幅后来驱动MOSFET，其优点是电路简单，应用廉价的脉冲变压器实现了被驱动MOSFET与控制脉冲形成部分的隔离。
光伏并网发电模拟装置
光伏并网发电模拟装置摘要:本系统采用单片机（STM32）和FPGA（EP2C5T144C8N）为控制核心，由模拟控制模块、全桥逆变模块、并网模块和人机交互模块4个功能部分组成。
其中，全桥逆变模块与模拟控制模块采用光耦进行强弱电隔离，逆变电路采用具有高端悬浮自举电源的IR2110 进行驱动，最终逆变效率达到75%以上。
并网模块通过反馈调节的方式跟踪上市电电压通过隔离变压器与市电安全并接。
实现最大功率点跟踪，并通过实时监测并网电流实现超1.5A断流的过流保护和25V欠电压保护功能且失真度极低，整个变换并网过程的输入电压﹑输出电压频率，在256*32点阵液晶上实时显示，并能通过键盘加以控制。
关键词：逆变、并网、效率、失真度、MPPT一、方案选择与论证1．题目任务要求及相关指标的分析题目要求该系统逆变输入直流电压范围为60V，且逆变的效率要达到60%以上，具有频率跟踪，相位跟踪，失真度小于1%，且有输入欠电压和输出过流保护功能。
题目重点逆变需要产生SPWM波控制逆变电路进行DC-AC转换来实现。
题目的难点在于转换的效率问题和相位跟踪。
2．方案的比较与选择2.1 逆变器主回路拓扑方案一：采用半桥逆变电路。
其原理图如图一所示，这种电路的优点是简单，使用器件少。
但它输出的交流电压幅值Um 仅为Ud/2，且直流侧需要两个电容串联，工作时还要控制两个电容器电压的均衡。
图一半桥逆变电路图二全桥逆变电路方案二：采用全桥逆变电路。
全桥逆变电路的原理如图二所示，它共有4个桥臂，可以看成两个半桥电路组合而成。
把桥臂一和四作为一对，桥臂二和三作为另一对，成对的两个桥臂同时导通，两队交替各180o。
其输出电压的波形与半桥电路相同，但幅值提高一倍。
对于半桥电路的分析也完全适用于全桥电路。
采用半桥电路所需的原器件较少，但是相对的其输出电压比全桥小一半，理论上最大输出交流有效值为Uo =0.45Ud难以达到题目要求。
综上考虑，我们组最终采用了相对容易实现且能够满足题目需求的方案二。
关于光伏发电及应用的毕业论文
关于光伏发电及应用的毕业论文光伏发电是一种通过将太阳能转化为电能的技术，已经在全球范围内得到广泛应用。
光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器和电网组成。
太阳能电池板是光伏发电系统的核心组件。
它是将太阳能转化为电能的关键。
太阳能电池板由多个太阳能电池组成，这些太阳能电池能够将太阳能转化为直流电。
太阳能电池板的效率越高，转化效率就越高。
逆变器是将直流电转化为交流电的设备。
大多数家庭和工业光伏发电系统使用的是交流电，所以逆变器在光伏发电系统中起着至关重要的作用。
逆变器将从太阳能电池板产生的直流电转换为用于家庭和工业用电的标准交流电。
光伏发电系统还包括电网。
通过将光伏发电系统连接到电网，多余的电力可以供电网使用，同时有需要时也可以从电网获取电力。
这种连接方式被称为"并网"，可以帮助用户节省能源成本。
光伏发电在全球范围内得到广泛应用。
在一些发展中国家，光伏发电是解决能源问题的重要途径。
由于光伏发电系统可以利用太阳能，不需要燃料，因此对环境的影响较小。
此外，光伏发电系统还具有可再生能源的特点，可以帮助减少对传统能源的依赖。
在发达国家，光伏发电系统已经广泛应用于住宅和商业建筑。
通过安装光伏发电系统，用户可以自己产生电力，并减少对电网的依赖。
这不仅可以降低能源成本，还可以减少温室气体的排放。
然而，光伏发电系统也面临一些挑战。
首先，光伏发电系统的造价较高。
安装光伏发电系统的成本包括太阳能电池板、逆变器、电网连接等多个方面。
其次，光伏发电系统的效率还有提高的空间。
当前太阳能电池板的转化效率仍然有限，有待进一步提高。
此外，光伏发电系统的运营和维护也需要专业技术人员的支持。
总结起来，光伏发电是一种通过将太阳能转化为电能的技术。
光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器和电网组成。
光伏发电系统已经在全球得到广泛应用，可以帮助解决能源问题，并减少对传统能源的依赖。
然而，光伏发电系统仍然面临一些挑战，包括成本较高和效率亟待提高等。
光伏并网发电模拟装置 (2)
C2000参赛项目报告（命题组）题目：光伏并网发电模拟装置光伏并网发电模拟装置夏炎冰孙农冯兰兰（南京航空航天大学自动化学院邮编210016）摘要：本设计以TMS320F28027DSP为控制芯片，制作了一台单级式光伏并网模拟装置。
本装置采用电压型全桥为主电路拓扑，运用软件锁相环技术进行输出相位跟踪控制，采用扰动观察法实现最大功率点跟踪控制。
样机的系统测试，验证了装置设计的可行性和可靠性。
关键词：DSP、逆变器、锁相，最大功率点跟踪Grid Connected Photovoltaic Generation SimulatorXiayanbing , Sunnong , Fenglanlan(College Of Automation Engineering , Nanjing University of Aeronautics and Astronautics) Abstract: In our design , a single-stage grid connected photovoltaic generation simulator is developed ,which is controlled by TMS320F28027 DSP chip. In the device, the voltage type bridge is adopted as the main circuit topology; the Soft-PLL technology is carried on the output phase tracking; the desirably observe method is adopted to solve MPPT(Maximum Power Point Tracking). The prototype system test verified the feasibility and reliability of our design.Key words: DSP, Inverter, PLL, Maximum Power Point Tracking目录1.引言 (2)2.系统指标 (3)3.系统方案 (3)3.1总体介绍 (3)3.2 锁相环原理 (4)3.3 最大功率点跟踪控制原理 (5)3.4 SPWM控制技术 (7)3.5 偏磁校正 (8)4.系统硬件设计 (9)4.1 全桥功率电路 (9)4.1.1 开关管设计 (9)4.1.2 滤波电感和电容的设计 (10)4.2 DSP调理电路设计 (10)4.2.1 全桥输入端电压采样电路 (10)24.2.2 全桥输入端电流采样电路 (11)4.2.3 全桥输出电压采样调理电路 (12)4.2.4 全桥输出电流采样调理电路 (12)4.2.5 1V基准产生电路 (13)4.2.6 捕获电路 (14)4.3 DSP核心控制板电路 (14)4.3.1 供电电路设计 (14)4.3.2 DSP时钟电路 (14)4.3.3 开关机信号电路 (15)4.4 电源管理模块 (15)4.5 保护电路 (16)5 系统软件设计 (16)5.1 整体结构说明 (16)5.2 程序流程图 (17)6. 测试结果与分析 (21)6.1 测试仪器 (21)6.2 测试项目及结果 (21)6.2.1 最大功率点跟踪功能 (22)6.2.2 频率跟踪 (23)6.2.3 效率及THD (24)6.2.4 输出缓起 (24)6.2.5 输出接容性负载 (25)6.2.6 欠压及过流保护 (26)6.3 结论 (26)7．附录： (28)1.引言我们选择了命题A，题目的要求是制作一台光伏并网发电模拟装置，其具有最大功率点跟踪（MPPT）功能，且输出信号具有频率跟踪功能。
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。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
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。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
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。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
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。
2009光伏并网发电模拟装置_王雨曦等12
光伏并网发电模拟装置摘要：系统基于光伏发电原理，采用正弦波脉宽调制技术（SPWM），以单片机和大规模可编程阵列逻辑器件（FPGA）作为控制核心，实现了模拟的光伏并网发电功能。
系统采用增量电导法实现最大功率点跟踪（MPPT）功能，采用频率跟踪法和沿触发补偿跟踪法分别实现了系统的频率跟踪功能和相位跟踪功能。
系统对各路输入输出信号进行实时监测和反馈控制，实现了欠压和过流保护，且具有自动恢复功能。
系统对强弱电进行了隔离，这样既避免两部分电路的相互影响，保证了弱电部分器件的安全，又达到了控制的效果。
主回路DC-AC变换器效率达到80%以上，负载电路输出电压失真度很小，不大于1%。
系统人机界面友好，稳定性高，安全可靠，并具有可实时监测并显示变换器效率、频率等功能。
关键字：SPWM MPPT 频率跟踪相位跟踪一、方案论证1、方案比较与选择1）DC-AC主回路拓扑鉴于此DC-AC逆变器为电压输出，故我们采用电压型逆变电路。
方案一：半桥式。
半桥式电路中每只开关管只需承受逆变器输入电压幅值大小的电压应力，电路简单，但其需要正负对称供电才能输出无直流偏置的信号。
方案二：全桥式。
两个半桥合并成即为全桥，全桥式电路的输出功率比半桥式大，且效率较半桥式电路高、谐波少，其输出对称性好，供电简单。
综上比较，全桥式电路输出谐波少，则输出端滤波较为容易，在工作频率不是很高的情况下，效率可以达到很高，所以我们选择方案二。
2）SPWM控制波实现方案方案一:模拟调制法。
用硬件电路产生正弦波和三角波，其中正弦波作为调制信号，三角波作为载波，两路信号经模拟比较器比较后输出SPWM波形。
方案二：数字采样法。
把正弦波波表及三角波波表存入存储器里，通过DDS 生成相应波形，再通过数字比较器产生所需要的波形。
方案一电路简单，响应速度快，但参数漂移大，集成度低，波形易受外界噪声干扰，设计不灵活，且需要很复杂的硬件来控制逆变器功率器件的死区。
但方案二可靠性高，可重复编程，响应快，精度高，控制简单，故选用方案二。
光伏发电系统的毕业论文
光伏发电系统的毕业论文光伏发电系统的毕业论文随着环境保护意识的提高和对可再生能源的需求增加，光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案，受到了广泛关注。
本篇毕业论文将对光伏发电系统进行深入研究，探讨其原理、技术以及应用前景。
第一部分：光伏发电系统的原理光伏发电系统的核心是太阳能电池板，它能够将太阳光直接转化为电能。
太阳能电池板由多个光伏电池组成，这些电池由半导体材料制成，当光照射到电池上时，光子会激发出电子，形成电流。
通过将多个光伏电池串联或并联，可以获得所需的电压和电流。
第二部分：光伏发电系统的技术光伏发电系统的技术包括太阳能电池板的制造、电池板的布局和组装以及电能的转换和储存等方面。
在太阳能电池板的制造过程中，需要选择合适的半导体材料，并进行切割、清洗、涂覆等工艺。
电池板的布局和组装涉及到电池板的安装角度、朝向以及防尘和防水措施等。
电能的转换和储存主要包括光伏逆变器的使用和电池组的配置。
第三部分：光伏发电系统的应用前景光伏发电系统具有广阔的应用前景。
首先，光伏发电系统可以用于家庭和商业建筑的供电，减少对传统电网的依赖，降低能源成本。
其次，光伏发电系统可以应用于偏远地区和发展中国家，解决电力供应不足的问题，改善当地居民的生活条件。
此外，光伏发电系统还可以应用于交通工具，如太阳能汽车和船只，减少对化石燃料的依赖，降低环境污染。
结论光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案，具有巨大的潜力和应用前景。
然而，光伏发电系统仍面临一些挑战，如高成本、低效率以及能源储存问题等。
因此，未来的研究应该集中在提高光伏发电系统的效率和降低成本，同时探索更好的能源储存技术。
总之，光伏发电系统是一项重要的研究领域，对于实现可持续发展和减少对化石能源的依赖具有重要意义。
通过深入研究光伏发电系统的原理、技术和应用前景，可以为相关领域的研究和应用提供有益的参考和指导。
希望本篇毕业论文能够对读者对光伏发电系统有更深入的了解，并为未来的研究提供启示。
光伏发电系统的毕业论文
光伏发电系统的毕业论文光伏发电系统的研究与应用摘要随着能源需求的日益增加和传统能源逐渐枯竭，光伏发电技术逐渐成为重要的可再生能源，也成为新的发展方向。
本文详细研究了光伏发电系统的组成结构、工作原理和性能特点，探讨了光伏发电技术的最新进展和发展趋势，分析了光伏发电系统在未来能源市场所占的地位以及应用前景。
通过实验验证，本文采用的光伏发电系统设计能够稳定地输出能量，证明了该设计的可行性和有效性。
关键词：光伏发电系统；可再生能源；最新进展；应用前景；实验验证正文光伏发电系统是一种通过太阳能电池板将太阳辐射能转化为电能的技术。
它主要由太阳能电池板、直流-交流逆变器、电池组、控制系统等组成。
光伏发电系统具有无污染、无噪音、无需供电、寿命长等优点，因此受到越来越多的关注。
光伏发电系统的工作原理是利用电子在半导体中的能带结构特性，当光子能量大于半导体带隙时，光电子被激发出来，从而形成电流。
因此，光伏发电系统需要在太阳能充足的情况下进行使用，通常安装在野外和屋顶上。
光伏发电技术一直在不断发展，目前已经实现了大量的商业化应用。
其中，薄膜太阳能电池、多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池等不同种类的太阳能电池板在光伏发电系统中应用较为广泛。
同时，光伏发电系统的电池组技术也得到了很大的提升，使得光伏发电系统的稳定性和效率都有了很大的提高。
近年来，光伏发电技术在全球范围内得到了广泛的应用和推广，尤其是在欧洲和北美地区，光伏发电系统已经成为主要的可再生能源之一。
在中国国内，政府也积极推进光伏发电技术的应用，加大了对光伏发电产业的扶持力度。
未来的能源市场中，光伏发电系统将会占据重要的位置。
随着太阳能电池板价格的下降和技术的进步，光伏发电系统将会成为一种更为广泛的、可持续的能源形式。
同时，光伏发电系统在许多领域中的应用也将会得到拓展，如远程无线通信、交通信号灯、家庭补电等。
在未来的发展中，我们应该注重光伏发电技术的推广和应用，实现可持续发展的目标。
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。
5KW家用并网光伏发电系统设计-毕业论文-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要我国是发展中大国，工业发展与国民用电对能源的依赖性非常大，太阳能不仅清洁无污染而且是可无限再生的一种能源，对太阳能的利用推动了光伏发电产业的发展，小型的家用光伏发电能直接惠利于民在今年来受到广泛关注。
本文设计了装机容量为5KW的光伏并网发电系统，足以满足一般家庭的生活用电。
针对光伏发电产业的现状和前景进行了简单介绍，对光伏并网发电系统的各个模块进行了设计。
包括光伏电池的原理与电池组件的设计、主电路设计、控制系统设计，主电路是由DC/DC变换部分和DC/AC变换部分组成，DC/DC包括电源电路、稳压电路，用于提升光伏电池的输出电压并使之稳定不变；DC/AC包括逆变电路及其驱动信号发生电路；控制系统包含主控芯片、控制电路，控制策略包含最大功率点跟踪算法、spwm驱动信号产生等。
该设计简单可靠，经济实惠，清洁无污染。
关键词：光伏并网，最大功率点跟踪控制，单相全桥逆变电路5KW home photovoltaic grid-connected power generation systemdesignabstractChina is a large developing country. Industrial development and national electricity are very dependent on energy. Solar energy is a clean and renewable energy source. The use of solar energy has promoted the development of the photovoltaic power generation industry. Small domestic photovoltaic power generation can directly benefit Beneficial to the people this year has received widespread attention. This article designed a photovoltaic grid-connected power generation system with an installed capacity of 5KW, which is enough to meet the daily electricity consumption of ordinary families.The current situation and prospect of the photovoltaic power generation industry are briefly introduced, and the modules of the photovoltaic grid-connected power generation system are designed. Including the principles of photovoltaic cells and battery module design, main circuit design, and control system design, the main circuit is composed of two parts: DC / DC conversion and DC / AC conversion. DC / DC includes power supply circuit, voltage stabilization circuit, DC / AC Including the inverter circuit and its driving signal generating circuit, the control system includes the main control chip, control circuit, maximum power point tracking algorithm, spwm driving signal generation, etc. The design is simple, reliable and economical. Keywords:grid-connected photovoltaic; maximum power point tracking control; single-phase full-bridge inverter circuit目录1绪论1.1课题研究背景随着社会发展，对能源的需求越来越大，化石能源在可预见的将来中会枯竭，因此研究新能源对人类社会的发展具有重要意义，太阳能是一种清洁而且可再生的新型能源，而光伏发电不仅能合理利用太阳能，也能带动相关产业的发展，对我国新能源战略具有重要意义。
太阳能光伏并网逆变仿真毕业论文详解
太阳能光伏并网逆变仿真太阳能光伏并网逆变器的研究物理与能源学院新能源科学与工程专业5 萧海铃指导教师：陈曦摘要:随着社会不断发展，开发可再生能源越发重要，太阳能具有资源丰富、可再生且清洁等优点，是非常理想的可替代能源。
本文选择三相光伏电压型并网发电系统，采用SPWM的输出控制方式，提高太阳能利用效率，电流谐波小，满足光伏并网发电要求；并利用Matlab的Simulink工具箱建立了太阳能光伏并网逆变仿真，验证了在太阳能电池输出电压出现阶跃激增或突降时，电流谐波小，系统保持良好的鲁棒性。
关键词:三相电压型并网逆变器光伏 SPWM1引言1．1 研究背景能源危机是能源短缺或价格上涨的结果，甚至导致经济衰退，如石油价格一路上升。
目前能源匮乏、环境污染的现状使得无污染的、可再生的能源的发展变得举足轻重。
太阳能，作为地球上最丰富的可再生能源，在过去的11亿年里，只消耗2%的能量，可以预测的是一种取不尽，用不完的能源。
且随处可得，就地取用，因此对边远地区的发展很有优势，也不需要考虑运输问题，所需成本低。
最重要的是，太阳能是一种无污染的、清洁的、安全的能源，不会像石油、核能产生废气、辐射，从而对环境造成损害，符合可持续发展的要求。
图1 利用太阳能发电的优点太阳能技术可以分为光热技术、光生物技术、光化学技术、光伏技术四类。
本次实验研究的就是太阳能发电技术，其优点如图1所示。
随着科技不断发展，光伏发电技术也取得了很大的突破，有广阔的发展前景和意义。
1．2国内外光伏发电系统的发展现状根据欧洲光伏工业协会和太阳能光伏网的数据，欧洲占有其主要市场。
2012年新增光伏装机的55%来自欧洲，约7.6 GW；其次是中国（5.0 GW）、意大利（3.4 GW）、美国（3.3 GW）和日本（2 GW）。
对于累计装机，欧洲仍然全球领先，中国则紧跟其后，排名第二位。
我国目前光伏发电的相关产业发展表现强劲，2013-2015年是发展迅猛的时期。
光伏并网发电模拟装置的设计
本科毕业论文题目：光伏并网发电模拟装置的设计学生： XXX专业：自动化专业年级： 2007级指导教师： XXX日期： XXX18日目录一、绪论 (1)二、理论分析与算 (2)（一）SPWM的产生 (2)（二）相位、频率的控制 (4)（三）滤波参数的计算 (6)三、方案选择 (7)（一）总体介绍 (7)（二）光伏电源模拟装置 (8)（三）逆变主电路选择 (8)（四）调制方式选择 (9)（五）MOSFET驱动电路方案 (10)（六）逆变电路的变频控制方案 (12)四、硬件设计 (14)（一）逆变主电路设计 (14)（二）驱动电路设计 (15)（三）ADC模块 (18)（四）保护电路设计 (18)（五）反馈电路设计 (19)（六）显示电路设计 (20)五、软件设计 (23)（一）程序总体框图 (23)（二）频率相位模块 (24)（三）保护模块 (24)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)附录1原理图 (28)附录2产生SPWM (29)附录3实物 (36)光伏并网发电模拟装置的设计摘要：随着生态环境的日益恶化，人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路。
太阳能作为一种巨量的可再生能源，是目前大量应用的化石能源的替代能源之一，是人类可利用的最直接的清洁能源之一，因此开发太阳能具有重大的战略意义。
光伏并网是太阳能利用的发展趋势。
在光伏并网系统中，并网逆变器是核心部分。
DC-AC使输出电压与电网电压同相位、同频率。
在逆变器设计部分，本文总结了通常采用的电路拓扑并比较了各自的优缺点，经过比较，决定采用全桥逆变和LC滤波的设计策略。
控制电路设计采用了STC89C52RC芯片，逆变电路采用单极性SPWM调制方式，驱动电路采用IR2110芯片，主电路采用全桥逆变，算法采用规则采样法。
由于STC89C52芯片计算速度较慢，不能实时在线计算出三角载波与正弦调制波自然交点的控制时刻。
所以，我们采用先计算出正弦信号波与三角载波在一个周期内的交点时刻，做成一个正弦时间表，从而得到控制功率管MOSFET开关时间点的方法。
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。
太阳能并网光伏发电系统毕业设计论文
南昌航空大学题目太阳能并网光伏发电系统专业光伏材料及应用光伏发电并网控制技术设计摘要随着化石能源消耗的不断增长，世界性的能源危机和环境问题已经日益突出。
在绿色可再生能源中，太阳能凭借其存储量无限、清洁安全以及易于获取等独特优点而受到了世界各国科研领域的普遍关注，太阳能光伏发电技术的应用更是普遍关注的焦点。
所以，迫切需要对新的能源进行开发和研究。
而太阳能的利用近年来已经逐渐成为新能源领域中开发利用水平高，应用较广泛的能源，尤其在远离电网的偏远地区应用更为广泛。
本文主要对光伏并网发电系统作了分析和研究。
论文首先介绍了太阳能发电的意义以及光伏并网发电在国内外的应用现状。
其次，对太阳能发电系统的特性和基本原理分别做了具体分析，并对系统各组成部分的功能进行了详细的介绍。
接着，对光伏并网中最重要部分——逆变器进行研究。
再次，提出光伏并网发电系统的设计方案。
最后，对光伏并网发电系统的硬件进行设计。
并网光伏发电充分发挥了新能源的优势，可以缓解能源紧张问题，是太阳能规模化发展的必然方向。
我国政府高度重视光伏并网发电，并逐步推广＂屋顶计划＂，太阳能并网发电正在由补充能源向新能源方向迈进。
关键词：能源；太阳能；光伏并网；逆变器目录第一章太阳能光伏产业绪论 (1)1.1 光伏发电的意义 (1)1.2 光伏并网发电 (1)第二章太阳能光伏发电系统 (5)2.1 太阳能光伏发电简介 (5)2.2 太阳能光伏发电系统的类别 (5)2.3 太阳能光伏发电系统的发电方式 (6)2.4 影响太阳能光伏发电的主要因素 (7)第三章并网太阳能光伏发电系统组成 (10)3.1 并网光伏系统的组成和原理 (10)3.2 光伏电池的分类及主要参数 (11)3.3 光伏控制器性能及技术参数 (13)3.4 光伏逆变器性能及技术参数 (15)第四章发展与展望........................................................................................... 错误！未定义书签。
光伏并网发电模拟装置设计-电气工程及其自动化本科毕业论文(设计)
光伏并网发电模拟装置设计-电气工程及其自动化本科毕业论文（设计）xx 学院2015届毕业论文（设计）论文（设计）题目光伏并网发电模拟装置设计子课题题目姓名xxx学号201104170332所属院系自动控制与机械制造学院专业年级电气工程及其自动化3班指导教师xxx2015 年6 月摘要本设计的光伏并网发电模拟装置系统是以 MSP430F169单片机为核心，单片机输出 SPWM 波形经 IR2110驱动 H 桥，实现 DC-AC 逆变的发电模拟装置。
最大功率点跟踪（MPPT）绝对误差小于1%，利用 MSP430F160单片机软件设计实现锁相环，用参考频率作为基准频率，对 MSP430F160单片机的外中断和定时器测定相位，当反馈的电压信号相位滞后（超前）于参考信号的相位时，就增大（减小）SPWM 的频率；达到相位和频率同步。
包括阻性负载，以及非阻性负载，实现了频率跟踪，相位跟踪。
DC-AC 转换效率达 80%，采用LCD 液晶显示器显示，能直观、简洁地显示输出电压、电流，具有良好的人机交互性能。
本文详细阐述了单片机MSP430F169的内部结构，系统硬件电路和软件程序的设计及调试过程以及结果测试，同时给出总体设计的流程图、原理图等。
关键词:光伏并网; MSP430F169; DC-AC ;MPPTAbstractThe design of photovoltaic power generation system simulation device based on MSP430F169 single chip microcomputer, microcontroller SPWM output waveform by IR2110 bridge driver H, DC-AC inverter power generation simulation device. The maximum power point tracking (MPPT) absolute error is less than 1%, to achieve phase-locked loop using MSP430F160 MCU software design, using the reference frequency as the reference frequency, the MSP430F160 MCU interrupt and timer test phase, when the phase voltage signal feedback lag (lead) to the phase reference signal, increase (decrease) the frequency of SPWM to achieve the phase and frequency synchronization. Including resistance load and non resistance load, the frequency tracking and phase tracking. The DC-AC conversion efficiency of 80%, with LCD LCD display, can directly and simply display the output voltage and current, has a good interactive performance..This paper describes the internal structure of the chip MSP430F169, the system hardware and software design and the debugging process and test results, and gives the overall design of the flow chart diagram, etc..Keywords: Photovoltaic ; Msp430F169; DC-AC; MPPT目录第一章前言 (1)第二章选题背景 (1)2.1课题来源及其意义 (1)2.2课题设计的主要内容 (1)第三章光伏并网发电系统模拟装置设计原理 (2)3.1逆变原理 (2)3.2正弦脉宽调制SPWM (6)3.3单相全桥逆变中的SPWM控制 (7)3.4最大功率点跟踪（MPPT） (9)第四章总体规划 (11)4.1系统总体方案的选择 (11)4.2逆变器主电路结构 (11)4.2.1 DC-AC逆变方案论证 (12)4.3正弦逆变器的控制 (13)4.3.1正弦脉宽调制SPWM及驱动电路方案选择 (13)4.4MPPT功能 (13)4.4.1 MPPT 的实现程序流程图 (14)4.5滤波器模块选择论证 (14)4.6滤波参数的计算 (14)4.7频率、相位跟踪方案选择论证 (15)4.7.1频率、相位的控制方法与参数计算 (15)4.8提高效率的方法 (15)第五章系统硬件设计 (16)5.1DC-AC主回路 (17)5.2滤波电路 (17)5.3驱动电路 (18)5.4信号采集及保护电路 (18)5.5精密整流电路 (19)5.6单片机MSP430F169的实现程序流程图 (20)第六章单片机简介 (21)6.1主要部件及其功能 (22)6.2引脚说明 (23)参考文献 (26)附录 (26)谢辞 (27)第一章前言随着人类社会的发展,能源的消耗量正在不断增加,世界上的能源正在日趋枯竭。
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毕业设计光伏并网发电模拟装置学生姓名学号090910047学院计算机与信息工程学院专业电子信息工程班级电信0902班指导教师职称副教授湖南商学院2013年5月湖南商学院本科毕业设计（论文）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业设计作者签名：年月日摘要本设计的光伏并网发电模拟装置系统是以MSP430F169单片机为核心，单片机输出SPWM 波形经IR2110驱动H 桥，实现DC-AC 逆变的发电模拟装置。
最大功率点跟踪（MPPT）绝对误差小于1%，利用MSP430F160单片机软件设计实现锁相环，用参考频率作为基准频率，对MSP430F160单片机的外中断和定时器测定相位，当反馈的电压信号相位滞后（超前）于参考信号的相位时，就增大（减小）SPWM 的频率；达到相位和频率同步。
包括阻性负载，以及非阻性负载，实现了频率跟踪，相位跟踪。
DC-AC 转换效率达80%，采用LCD 液晶显示器显示，能直观、简洁地显示输出电压、电流，具有良好的人机交互性能。
本文详细阐述了单片机MSP430F169的内部结构，系统硬件电路和软件程序的设计及调试过程以及结果测试，同时给出总体设计的流程图、原理图等。
涵盖了从需求分析、系统设计、程序编程、系统原理图、设计PCB图以及最后的试验板焊制等产品开发的基本过程。
关键词光伏并网 MSP430F169 DC-AC 软件锁相ABSTRACTThe design of the photovoltaic power generation system based on MSP430F169 microcontroller simulator core, microcontroller SPWM waveform output by the H-bridge driver IR2110 achieve DC-AC inverter power generation analog devices. Maximum Power Point Tracking (MPPT) absolute error less than 1%, the use of MSP430F160 MCU software design and implementation phase-locked loop, the reference frequency as the reference frequency of MSP430F160 MCU external interrupt and timer determination phase, when the feedback voltage signal phase lag (ahead of) the phase of the reference signal, the increase (decrease) SPWM frequency; achieve phase and frequency synchronization. Including resistive load, as well as non-resistive load, to achieve a frequency tracking, phase tracking. DC-AC conversion efficiency of 80%, with LCD display, can directly and succinctly shows the output voltage and current, with good interactive performance.This paper describes the internal structure of MSP430F169 MCU, the system hardware and software design and debugging process and results of the test, and gives the overall design flow chart, schematics, etc.. Ranging from requirements analysis, system design, programming, system schematics, PCB design diagrams and final test plate welding system and other basic process of product development.KEY WORDSPV grid MSP430F169 DC-AC software lock目录1 前言 (1)2. 选题背景 (1)2.1设计课题来源及其意义 (1)2.2 课题设计的主要内容 (2)3.光伏并网发电模拟装置原理 (2)3.1最大功率点跟踪（MPPT) (2)3.2 DC-AC逆变原理 (2)3.3 正弦脉宽调制SPWM (4)3.4 单相全桥逆变中的SPWM控制 (9)4.光伏并网发电模拟装置的总体设计 (12)4.1 系统总体方案设计 (12)4.2 系统总体方案实现手段 (13)4.3 正弦逆变器控的制电路设计 (14)4.4 逆变电路设计 (14)4.5 MTTP功能设计 (14)5. 方案选择与论证 (14)5.1 DC-AC逆变方案选择论证 (14)5.2 控制器方案选择论证 (14)5.3 滤波器方案选择论证 (15)5.4 频率、相位跟踪方案选择论证 (15)5.5 正弦脉宽调制SPWM及驱动电路方案选择 (16)6. 系统实现方案 (16)6.1 DC-AC主回路 (17)6.2精密整流电路 (18)6.3保护电路 (18)6.4程序原理图和误差产生和改进 (19)7. MSP430F169的单片机简介 (19)7.1主要部件及其功能 (29)7.2引脚说明 (31)8.理论分析与计算 (33)8.1 MPPT 的控制方法与参数计算 (25)8.2 同频、同相的控制方法与参数计算 (26)8.3 提高效率的方法 (26)8.4 滤波参数的计算 (27)9.测试方案与测试结果 (27)9.1测试仪器 (27)9.2 测试步骤 (27)9.3 测试结果 (28)9.4 MPPT功能测试 (29)9.5 频率跟踪测试 (29)9.6 相位跟踪测试 (38)9.7 输出电压THD测试 (36)9.8 效率测试 (36)9.9 过流、欠压保护测试 (36)9.10 测试结果分析 (36)参考文献 (36)致谢 (38)附录1 主电路原理图 (48)附录2 仿真程序 (48)光伏并网发电模拟装置1前言随着人类社会的发展，能源的消耗量正在不断的增加，世界上的化石能源总有一天会消耗殆尽。
同时，由于大量化石能源的燃烧，使得全球生态环境日益恶化，对人类的生存和发展造成了巨大威胁。
在这样的背景下，太阳能作为可持续再生能源，引起了人们的重视。
而在我国，光伏系统的应用才刚刚起步，市场状况尚不明朗。
针对这样的情况，开发太阳能，发展前景广阔的并网发电系统是当今解决自然环境的必经途径。
分析了目前光伏市场的瓶颈并预测了未来光伏发电的前景。
相信作为当今发展速度最快的高新技术之一，太阳能光伏发电技术，特别是光伏并网发电技术,它将为今后的电力工业以及能源结构带来革命性变化。
2.选题背景2.1设计课题来源及其意义设计题目是由指导老师下发，经过初选到最终确认的。
本设计是光伏并网发电模拟装置，光伏并网发电是一种清洁的能源利用途径，能对环境改善和资源的循环利用起到很大的促进作用。
本设计无论是对自身能力的提高和理论知识的实践运用，在此基础上最终选择了光伏并网发电模拟装置的设计。
2.2 课题设计的主要内容本设计是光伏并网发电模拟装置，由于条件的局限性和设计题目的要求，采用蓄电池模拟光伏电池，作为直流电源，设计的主要内容包括光伏阵列MTTP控制，逆变并网DC-AC转换，逆变器的设计是本设计的重点。
具体设计是，用直流稳压电源U S和电阻R S模拟光伏电池，U S=60V，R S=30Ω~36Ω；u REF为模拟电网电压的正弦参考信号，频率f REF为45Hz~55Hz，其峰峰值为2V，；T为工频隔离变压器，变比为n3:n2:n1=1:20:10，将u F为输出电流的反馈信号；负载R L=30Ω~36Ω范围内变化。
系统设计的主要能完成的功能为：（1）频率跟踪功能。
（2）醉倒功率（MPPT)跟踪功能。
(3)输入欠压保护。
（4）输出过流保护。
(5)当R S=R L=30Ω时，DC-AC变换器的效率 ≥60%。
（6）当R S=R L=30Ω时，输出电压u o的失真度THD≤5%。
其结构框图如图2.1所示：图2.1光伏并网发电模拟装置框图3.光伏并网发电模拟装置原理光伏并网发电装置是利用太阳能发电的电力系统，其中光伏电池是利用光能转换层电势能的原理制成的发电装置，经过汇流再将电流送到逆变装置中。
由于题目要求整个模拟装置系统主要模拟光伏电池和并网逆变器两部分组成。
模拟烦人光伏电池经过并网逆变器将直流电转换成交流电为负载提供所需电力。
3.1最大功率点跟踪（MPPT)不同的光照强度和环境温度光伏电池的输出电压不同，因此，输出也成非线性，光伏电池只有在某个特定的值时才能产生最大的输出功率，此时产生最大功率为最大功率点（Maximum Power Point ，MPP）。
要提高光伏并网发电模拟装置的整体功率也就是要控制光伏电池的最大功率点，使其工作在最大点附近，这个过程就是最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）。
由于设计要求光伏电池由给定直流电源模拟代替，因此改变负载和R S的大小来调节最大功率点，使输出保持在最大功率点。
当负载R L从0到无穷大变化时，其负载V-I曲线是一条抛物线如图3.1，R s 不变，调节R L使其输出工作在最大功率点，设最大功率点为P m,R L=R m，曲线上任何一点为工作点，横、纵坐标分别对应此时的工作电压、电流，再调节R s，R L保持不变，作出对应的V-I曲线，P m对应的V m值即为直流点所提供最大负载的电压，调节R s到对应的电压值，得到最大功率点直流电源电压值，即最大功率点。