3kw光伏并网逆变器的软件设计word版本科学位论文
光伏电源逆变器的设计(毕业设计论文)
光伏电源逆变器的设计摘要随着传统的三大化石能源日渐枯竭，绿色能源的开发和利用将会得到空前的发展，太阳能作为世界上最清洁的绿色能源之一，起并网发电备受世界各国普遍关注。
而光伏并网发电系统的核心部件，如何可靠的高质量地向电网输送功率尤为重要，因此在可再生能源并网发电系统中起点能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。
为此本文仍然采用“全桥逆变+LC滤波+工频升压”的逆变电源设计方案。
整个系统设计分为SPWM波形产生电路、H桥驱动及逆变电路、欠压过流保护电路。
在SPWM波形产生环节，本文采用脉宽调制芯片SG3525的为核心。
由文氏桥振荡电路产生50Hz的正弦波基准信号。
然后经过精密整流、放大等处理输入到SG3525的补偿信号端，从而输出SPWM波。
最后进行死区延时，输入到驱动电路中。
在驱动电路设计环节中，本文采用两片IR2110半桥驱动芯片构成全桥驱动电路。
输出侧逆变电路中开关管选用耐压值高的MOSFET。
然后经过工频变压器进行升压到市电，供家用电器使用。
对输入、输出进行采样，实时监控是否欠压、过流，进行保护动作。
最后，给出额定功率为500W（输入电压12V输出交流220V）的单相逆变器样机的试验波形。
关键词：光伏电源，逆变器，SPWM，SG3525，IR2110DESIGN OF PV POWER INVERTERABSTRACTIn recent years, photovoltaic technology has broad application. As our country's new energy law enacted, the photovoltaic power system in our country will have a broader space for development. Inverter is an important component in PV system. Its performance has great influence on the application of photovoltaic system. Currently, the domestic pure sine wave output inverter mainly uses 50Hz transformer for raising the output voltage, this paper is still developed an inverter by using the “Full-bridge circuit + LC filter + Isolator transformer”design proposal. The whole system is divided into SPWM waveform generator circuit, H bridge driver circuit and the inverter circuit, low voltage and over-current protection circuit.In SPWM waveform generation part, this paper uses SG3525 PWM chip core. The Wien bridge oscillation circuit generates 50Hz sine reference signal. After this signal precision rectification, amplification and other processing of the compensation signal input to the SG3525-side, so this part output the SPWM wave. Finally, the SPWM signals enter into the driving circuit after dead-time delay.In the design of drive circuit part, using two IR2110 half-bridge driver chips constitute a full-bridge driver circuit. The output side of inverter switch circuit selects high voltage value MOSFET. Then through 50Hz transformer, boost to the mains for household appliances. Testing the samples of the input and output voltage, real-time monitoring is under-voltage, over current, protection action.Finally, rated power for 500W (Input voltage 12V, Output communication 220V) single-phase ac inverter prototype test waveforms have been given.KEY WORDS：PV power, Inverter, SPWM, SG3525, IR2110目录前言 (1)第1章系统设计概述 (3)§1.1 光伏电源逆变器的基本结构和设计要求 (3)§1.1.1 系统的基本结构 (3)§1.1.2 系统的基本设计要求 (3)§1.2 系统电源设计 (4)§1.3 逆变电路 (4)§1.3.1 逆变电路的基本工作原理 (4)§1.3.2 电压型逆变电路 (5)§1.4 SPWM调制技术 (5)§1.4.1 理论基础 (6)§1.4.2 单极SPWM调制方式 (6)§1.4.3 双极性SPWM调制方式 (8)第2章SPWM调制电路 (9)§2.1 SG3525芯片介绍 (9)§2.1.1 功能结构 (9)§2.1.2 SG3525特性 (9)§2.2 单极性SPWM调制电路 (11)§2.2.1 SPWM调制电路结构 (11)§2.2.2 正弦波发生器 (11)§2.2.3 精密整流电路 (13)§2.2.4 误差放大及加法电路 (14)§2.2.5 SPWM调制 (15)§2.2.6 时序控制电路 (17)第3章逆变电路 (19)§3.1 IR2110芯片介绍 (19)3.1.1功能结构 (19)§3.1.2 IR2110特性 (20)§3.2 驱动电路设计 (21)§3.3 输出滤波器设计 (23)§3.4 保护电路设计 (24)第4章系统调试 (27)§4.1 信号板电路的调试 (27)§4.2 信号板与H桥联调 (29)§4.3 保护电路调试 (30)结论 (32)参考文献 (33)附录 (36)前言逆变器（INVERTER）就是一种直流电转化为交流电的装置，一般是把直流电逆变成220V交流电。
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。
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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。
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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。
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。
3000W光伏并网逆变器软件总体技术方案V1.0
3000W光伏并网逆变器软件总体技术方案一、DSP控制方案1、采用双DSP控制方案：控制板的核心控制芯片采用美国TI公司的280X系列DSP 芯片TMS320F2808PZS(温度范围为-40°C~+125°C)。
2、主DSP控制板实现的主要功能如下：主控DSP实现功能：前级BOOST、后级逆变控制、模拟量采样、定时器管理、散热管理、输入输出逻辑管理、交直流量的计算、故障管理、IO口管理、I2C管理、开关机管理、485通讯管理、LCD显示管理及相关保护等功能。
(1)模拟量检测：完成电池电压Vpv、电池电流Ipv（预留）、Boost母线电压Vbus、输出滤波电感电流IL、逆变器输出电压Vout_inv、电网电压V_grid、散热器温度V_temp、绝缘阻抗检测V_R、漏电流检测I_leak等9路模拟量的检测。
(2)数字控制：完成MPPT、BOOST、全桥逆变电路的PWM控制、锁相功能。
(3)IO控制与检测：完成输出继电器等的控制及其辅助触点的检测；完成RS485的接收/发送控制功能。
(4)保护功能（待定）：完成母线过压、输出过、欠压，输出过流，输出短路，输出过载，散热器过热，输出继电器故障检测保护，孤岛检测，漏电流检测、绝缘阻抗检测等保护功能；(5)LCD显示及驱动控制：SPI通讯显示(6)EEPROM读写（存储数据待定）：完成ADC通道校正系数读写、系统配置信息读写、事件记录信息读写功能，I2C通讯。
(7)RS485通讯：模块与后台通讯。
3、从DSP控制板实现的主要功能如下：主要在发生单一故障时进行相应保护功能，能及时断开输出端的交流继电器。
二、控制板硬件方案a)电源方案由辅助电源板（输入为稳定母线电压380V）给控制板提供正负12V电压。
在控制板上将+12V再转换为以下各种电源：3.3V（开关稳压，L5973）；2.048V（专用芯片稳压，REF3020AIDBZ）；1.8V（LM1117线性稳压）。
3KW单相可再生能源并网逆变器设计
文劲松(1982—),男,硕士研究生,研究方向为数字信号处理及应用。
3k W单相可再生能源并网逆变器设计文劲松, 戴瑜兴, 刘 伟(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙 410082)摘 要:设计了一种基于DSP 控制的3k W 单相可再生能源并网逆变器,阐述了其并网的关键技术。
通过对并网控制和孤岛效应等问题的分析,给出了具体的解决方案。
经系统仿真和样机实验证明,该逆变器能够实现可再生能源以高功率因数回馈电网。
关键词:可再生能源;并网逆变器;DSP;孤岛效应中图分类号:T M 464 文献标识码:A 文章编号:100125531(2007)1520026204D esi gn of the 3k W S i n gle 2Pha se Renew a bleEner gy Gr i d 2C onnected I n ver terW EN J insong, DA I Yuxing, L I U W ei(I nstitute of Electrical and I nf or ma tion Enginee ring,Hunan Unive rsity,Changsha 410082,China) Abstra c t:T he 3k W singl e 2pha s e renewab l e energy gri d 2connec ted inverter ba s ed on DSP control wa s de 2signed .A nd the key techniques of t he single 2phase inverte r was introduced .The techn i ques of islanding p r otec ting and inverte r connec ting with grid we re discuss ed in de tail .The system si mula ti on and model machine test re sults sho w tha t t he inverter can give renewable energy back t o grid by high po wer fac t or .Key word s:r en ewab le en ergy ;i nver ter s ;DSP;isl and effec t戴瑜兴(56—),男,教授,博士生导师,研究方向为数字化系统设计理论及应用。
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。
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。
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。
三相光伏并网逆变器及其控制
三相光伏并网逆变器研发与智造专业：控制理论与控制工程在职研究生：张秀云（上海红申电气有限公司工程师）指导教师：刘一鸣（教授级高工）摘要光伏并网发电过程是将直流电变为交流电并将能量输送给电网，逆变器是太阳能电池和大电网连接的核心设备，它的稳定性和可靠性决定了输送电能的质量，为了提高发电质量，需要对系统的硬件和软件做深入的分析。
本文对这两个方面都做出了比较详细的数学推导，并进行了理论仿真，然后在此基础上搭建了硬件平台，对这些算法进行了初步的验证，给出了相应的实验结果。
首先，本文对光伏阵列的结构进行了分析，并搭建了阵列的仿真模型，从仿真模型的P—U曲线可以看出阵列存在最大输出功率，并在此基础之上就最大功率跟踪问题做出了深入思考，在传统的算法基础之上提出了一种算法，仿真表明该算法比传统算法具有更好地跟踪效果。
接着，本文对逆变器的拓扑结构做出了说明，并选择了单级式的拓扑结构作为本文研究对象。
对于L型和LCL型的滤波器结构而言，其数学模型是不同的，并网电流的控制算法也要做相应的改变。
对于电压型逆变器，本文采用直接电流控制，分别对滞环控制和三角波比较控制做出了分析。
特别地，对于LCL型滤波器在同步坐标系下因其复杂的解耦，本文引入了PR控制，搭建了matlab仿真对上述算法进行了仿真和对比分析。
最后，本文就L，LCL滤波器还有采样电路进行了理论计算，搭建了实验平台，用TMS320F2812做核心控制器对理论算法进行了初步的验证，给出了实验波形。
关键词：光伏并网发电最大功率点跟踪直接电流控制PR控制红申电气Three-phased Photovoltaic Grid-connected Inverter And ControlSpeciality: Control Theory and Control EngineeringName: Zhang Xiu yunSupervisor: Professor Wang XiaoleiAbstractThe photovoltaic power generation process is making the direct current to the alternating current and transmissing to the grid, the inverter is the core equipment of the connection between solar cells and grid, its stability and reliability determine the quality of the electrical energy transmission.In order to improve the quality of power generation, a in-depth analysis on hardware and software of the system have done. This paper have made a more detailed mathematical derivation and theoretical simulation on these two aspects, have also made a preliminary validation of these algorithms and given the corresponding experimental results on a hardware platform.First, this paper analyzes the structure of the photovoltaic array, then builds a simulation model of the PV array. The exist of maximum output power of the P-U curve can be seen from the simulation model, a deep thinking of the maximum power point tracking also have done on this basis, and proposes a new algorithm simulation shows that has a better tracking results compared with the traditional algorithm.Then, this paper describes the topology of the inverter, and selects single-stage topology as a research object. For L-and LCL-filter structure, the mathematical model is different, and the net current control algorithms also need to do the appropriate change. In this paper,direct current control is used on voltage source inverter, and respectively analysises hysteresis control and the triangle wave comparing control. In particular, because decoupling of the LCL type filter in the synchronous coordinate system is complicated, this paper introduces PR control, sets up a matlab simulation to simulate and give comparative analysis of the above algorithm.Finally, this paper gives theoretical calculations of the L-and LCL-filter and sampling circuit, builds an experimental platform using TMS320F2812 as core controller to do a preliminary validation of the theoretical algorithm, and gives the experimentalwaveforms.Key words：Grid-connected Photovoltaic Power；Maximum Power Point Tracking；Direct current control；PR control目录1.绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2太阳能发展的最新动态 (1)1.3简述太阳能电池的分类 (1)1.4我国太阳能资源 (2)1.5太阳能光伏发电系统的其他应用 (2)1.6本文的所做的工作 (3)2.光伏阵列的电气特性 (4)2.1太阳能电池的基本原理 (4)2.2光伏阵列的建模和特性分析 (4)2.2.1 光伏阵列的数学模型 (4)2.2.2不同光照强度下光伏阵列的的I—U及P-U特性特征曲线 (6)2.2.3不同温度下光伏阵列的I—U及P-U特性特征曲线 (7)2.3最大功率点控制策略及仿真 (8)2.3.1固定电压法（C&T） (8)2.3.2扰动观测法（perturb&observe algorilhms, P&O） (8)2.3.3电导增量法（Incremental Conductance） (8)2.3.4 牛顿插值算法（Newton method） (9)2.4本章小结 (14)3.三相单级式光伏并网逆变器的控制策略 (15)3.1光伏并网逆变器电力质量技术要求 (15)3.2光伏并网逆变器拓扑结构 (15)3.2.1 并网逆变器拓扑结构分类 (15)3.2.2 本系统的拓扑结构以及分析 (16)3.3三相单级式光伏并网逆变器的工作原理 (19)3.3.1 三相半桥L型滤波器数学模型 (19)3.3.2三相半桥LCL型滤波器数学模型 (22)3.3.3 并网电流控制技术 (24)3.3.4并网逆变器算法的仿真及其分析 (25)3.4本章小结 (36)4.光伏并网逆变器主电路的搭建 (37)4.1霍尔传感器的使用 (37)4.2光伏并网逆变器采集部分的设计 (38)4.2.1 电压采样和电流采样调理 (38)4.2.2 用于捕获口的过零检测电路 (43)4.3IGBT驱动及保护电路的实现 (44)4.3.1 驱动电路 (44)4.3.2 过流、过压、过温及短路保护 (44)4.4本章小结 (46)5.基于DSP2812并网逆变器的实现 (47)5.1开环SPWM波的DSP实现 (47)5.2开环SVPWM波的DSP实现 (49)5.3定时滞环PWM波的DSP实现 (51)5.4DSP的AD采集的实现 (51)5.5关于锁相功能的思考与实现 (52)5.6数字PI控制器、PR控制器 (53)5.6.1数字PI控制器的DSP实现 (53)5.6.2数字PR控制器的DSP实现 (55)5.7实验结果 (56)5.8本章总结 (57)6.总结与展望 (58)6.1总结 (58)6.2展望 (58)参考文献 (59)附录：研究生阶段发表论文 ·············································错误!未定义书签。
光伏离网逆变器中逆变电路的设计毕业设计(论文)
光伏离网逆变器中逆变电路的设计摘要由于近年来不可再生能源的不断消耗，能源危机日益凸显，各国都在加紧开发新能源。
太阳能发电作为一种全新的电能生产方式，具有清洁无污染、来源永不衰竭且维护措施简单等特点，因而受到越来越广泛的关注。
本文针对太阳能应用的一个重要研究领域——光伏发电系统，尤其是小功率光伏离网发电系统，设计实现了基于DSP控制的光伏离网逆变器逆变电路部分的硬件电路。
论文首先介绍了太阳能光伏发电的国内外发展现状，阐述了利用DSP控制光伏离网系统的基本原理。
然后提出了以逆变器DC/AC变换技术为核心的光伏离网逆变器的硬件电路设计方案，并在Matlab软件上进行了仿真测试。
关键词：光伏离网；逆变器；DSP；Matlab仿真The design of inverter circuit in off gridphotovoltaic inverterAbstractIn recent years, with the continuous consumption of non-renewable energy, the energy crisis has become increasingly prominent, countries are stepping up the pace to develop new energy. Solar power, as a new energy production methods, owns many features, such as, clean, non-polluting, never failure of source and simple maintenance measures, and thus draws more and more attention.In this paper, as for an important research field of solar energy applications-photovoltaic systems, especially low power photovoltaic off grid power generation system, design and achieve the hardware circuit of inverter circuit in photovoltaic off grid inverter based on DSP control.The paper firstly described the development of photovoltaic power generation in the world, and explained the basic principles of DSP controlled photovoltaic off grid system.Then objective of toff grid inverter with the core of DC / AC conversion technology inverter hardware circuit is designed and its simulation tests on the Matlab software is proceeded.Key words:off grid photovoltaic; inverter; DSP; Matlab simulation目录摘要..................................................... 错误！未定义书签。
3KW光伏并网逆变器的软件毕业设计设计论文
3KW光伏并⽹逆变器的软件毕业设计设计论⽂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。
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。
光伏并网逆变器设计毕业设计
摘要近年来由于人们对能源短缺、环境污染问题的日益关注，太阳能的应用与普及越来越受到人们的重视，应用领域也越来越广泛,这也使得光伏产业在近些年发展较为迅猛。
本设计针对光伏电站的现状,应用计算机技术、网络通信技术等相关技术,研究开发了一套以现场总线为骨干的太阳能光伏电站监控系统。
该系统能够同时实现本地监控和远程监控功能,具有实时性好、功能全面等特点,具有很强的工程实用价值。
本设计首先介绍了光伏发电技术及其监控系统的研究现状,阐述了光伏电站监控系统的组成和功能。
根据实际应用的需求,选取了 AVR ATmega系列单片机作为该系统的控制器,进行了系统的软硬件的设计,实现了对光伏电站运行状态的实时监控,具有参数显示和设置等功能。
其次,通过比较目前常用的远程通信方式,选用了 GPRS无线通信方式来实现监控系统远程通信功能。
并结合GPRS无线通信方式的优点,详细阐述了系统是如何利用GPRS无线通信技术构建数据通信链路与实现数据远程传输的。
最后,分别给出了基于MCGS的本地监控和基于WEB的远程监控人机界面设计,并详细给出了单片机与本地上位机的通信协议——Modbus-RTU。
本监控系统是通过多重窗体程序来实现人机界面的,通过不同的窗体可以实现电站的运行状态的实时显示和参数设定等功能。
在实验室搭建了系统测试平台,进行了模拟调试,达到了设计的预期效果。
此系统已经在实际的工程中得到应用。
关键词:光伏电站;远程监控;单片机;GPRS;现场总线AbstractEnergy is the basis for human survival. Nowadays, energy crisis is increasingly serious. Solar energy, as an inexhaustible supply, is clean and renewable. It has been paid more and more attention. Therefore, using photovoltaic effect to convert solar power to electricity is one of the important methods to solve the current crisis. In this thesis, the PV power plant monitoring system is researched and designed based on fieldbus by using computer technology, network communication technology and related technologies. The system is able to achieve local and remote monitoring, and is very practical for its multiple functions and performance of real-time.Firstly, the research status of photovoltaic technology and its monitoring system was introduced in the thesis, and then the composition and function of the PV power plant monitoring system was described. According to the needs of practical application, A VR ATmega series microcontrollers were selected as the system controller in the thesis. The hardware design and software design for the controller were mainly studied, they could achieve real-time data acquisition, data and state display, parameter setting etc al.Secondly, by comparing with the current commonly used remote means of communication, GPRS wireless communication was chosen to achieve the remote communication, and how to use GPRS to build a data communication link and achieve remote data transmission was described in detail by combining the advantages of GPRS.Finally, the thesis gave the human-machine interface design based on MCGS and WEB respectively, and communication principle Modbus-RTU between the single-chip microcomputer and host computer. The human-machine interface was achieved through multiple forms program. The monitoring system achieved real-time displaying and parameter settings and other functions in different forms.In the laboratory, the hardware test platform was built. And by testing and debugging the system, it achieved the expected effect. In addition, this system has been applied in practical engineering.KEYWORDS: PV power plant; Remote monitoring; Microcontroller; GPRS; Fieldbus目录摘要 ............................................... 错误!未定义书签。
光伏并网逆变器控制方法研究(小论文)
光伏并网逆变器控制方法研究【摘要】本文以3KW的家用型光伏并网发电系统为例，对光伏并网发电系统的核心——并网逆变器，进行控制策略的研究。
在MATLAB/SIMULIINK环境下建立光伏并网发电系统的数学模型，并选用电流滞环比较控制、无差拍控制、数字PID控制进行仿真研究。
仿真结果表明，三种控制策略都能得到符合并网要求的输出电流，其中无差拍控制得到的电流波形最佳。
【关键词】光伏并网，最大功率点跟踪，逆变控制，MA TLAB1绪论自世界上第一座光伏电站建立以来的40多年间，光伏发电产业的发展非常迅速。
截至2014年，全球的光伏装机总容量超过了160GW，我国的光伏装机总量也达到了28GW。
不过，在我国光伏产业发展迅速的背后，隐藏着光伏并网率低的问题。
针对这一问题，本文以3KW光伏并网发电系统为例，对并网逆变器的控制方法进行研究。
同时，对传统的逆变控制方法进行改进，以获得更好的逆变效果。
2光伏并网发电系统的组成如图2.1所示，本文采用的是双级式的单相光伏并网发电系统。
整个系统由光伏电池、DC/DC变换环节、DC/AC逆变环节和滤波器组成。
光伏电池输出的电能进入DC/DC变换环节进行升压，同时实现最大功率点跟踪；稳定的直流电压由DC/AC逆变成交流电流，经过LC滤波器后并入电网。
Grid图2.1 双级式单相光伏并网发电系统3MPPT算法最大功率点跟踪（MPPT）是指在温度、光照发生变化时，系统仍能使光伏电池的保持最大功率输出。
目前，常用的MPPT控制算法有恒定电压法、电导增量法、扰动观察法[1-2]和模糊控制[3]等。
本文采用的MPPT算法是一种改进的电导增量法，电导增量法的控制原理是：通过比较光伏阵列的瞬时导抗与导抗变化量的方法来实现对最大功率的跟踪；理论依据是光伏电池dP dU=，的P-V特性曲线是一条单峰的曲线，在最大功率点处功率对电压导数为0，即/0 dP dU的符号来确定增大或减小电压。
这种判断方法需要多判断一次dU的符通过判断/∙作为判断式，避免了分母为0的情况，号，增加了工作量。
《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，可再生能源的利用日益受到重视。
其中，光伏发电作为绿色能源的重要组成部分，已逐渐成为解决能源危机和环境污染问题的重要途径。
然而，光伏发电的出力受气候、温度等外部因素影响较大，如何有效管理和优化这一分布式电源，并将其稳定地接入电网，成为了研究的热点。
为此，本文提出了基于光伏发电预测的并网逆变器设计与实现方案。
二、光伏发电预测技术光伏发电预测是并网逆变器设计的基础。
通过收集历史气象数据、光照强度、温度等数据，结合机器学习算法，可以对未来一段时间内的光伏发电出力进行预测。
预测模型应具备较高的准确性和实时性，以便为并网逆变器的控制策略提供依据。
三、并网逆变器设计1. 硬件设计并网逆变器的硬件设计主要包括主电路、控制电路和保护电路。
主电路采用全桥拓扑结构，以提高逆变效率；控制电路采用数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）等高性能芯片，实现快速、准确的控制；保护电路则包括过流、过压、欠压等保护功能，确保系统安全稳定运行。
2. 控制策略设计控制策略是并网逆变器的核心。
根据光伏发电预测结果，结合电网电压、频率等参数，制定合理的控制策略。
在光伏发电出力较高时，通过调整逆变器的输出功率，实现与电网的平稳并网；在光伏发电出力较低或不稳定时，通过调整逆变器的运行模式，保证电网的稳定性和供电质量。
四、实现过程在硬件设计和控制策略设计的基础上，进行并网逆变器的实现。
首先，根据设计要求制作电路板、安装元器件；其次，编写控制程序，实现逆变器的智能控制；最后，进行系统调试和性能测试，确保并网逆变器满足设计要求。
五、实验与结果分析为了验证并网逆变器的性能，进行了实际运行实验。
实验结果表明，该并网逆变器具有较高的转换效率和稳定性。
在光伏发电出力预测准确的情况下，能够实时调整输出功率，实现与电网的平稳并网。
在面对外部因素干扰时，该并网逆变器能够快速响应，保证电网的稳定性和供电质量。
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。
论文赏析：三相光伏并网逆变器控制策略的研究
论⽂赏析：三相光伏并⽹逆变器控制策略的研究论⽂赏析：三相光伏并⽹逆变器控制策略的研究描述:没有⽂件说明附件:( 432 K )三相光伏并⽹逆变器控制策略的研究.pdf下载次数(0)看过之后受益匪浅，推荐给众旺友阅读。
本⽂对光伏并⽹逆变器⼏种常⽤的控制策略进⾏了论述，给出了⽮量控制框图及其原理和特点进⾏了分析，指出了其中存在的⼀些问题和缺点。
虽然并⽹逆变器的控制策略已有很⼤的发展，但还有⼀些问题没有得到满意的解决。
未来的光伏并⽹逆变器的控制策略不能单纯依赖⼀种控制策略，应综合考虑现代智能控制、传统控制策略和多种控制策略相结合，形成可靠、简单、坚强、⾼效的控制⽅式。
0 引⾔太阳能光伏发电的⼴泛应⽤，使得并⽹逆变器的研究成为热点。
在光伏并⽹发电系统中，光伏并⽹逆变器是光伏发电系统并⽹控制能量转换与控制的核⼼。
良好的并⽹逆变器控制策略，是实现⼤容量光伏电站并⽹的保证。
并⽹逆变器作为可再⽣能源发电系统与电⽹的接⼈⼝，在并⽹发电中起到关键作⽤。
对此，研究⽤于并⽹逆变器的控制⽅法具有重⼤意义和⼴阔前景。
光伏并⽹逆变器有多种控制⽅法，⽆论采⽤何种控制⽅法，其控制⽬的都是⼀样的，即要保证控制的稳定性、快速性和准确性。
本⽂对并⽹逆变器的内环控制策略进⾏了详细阐述。
以三相并⽹逆变器为控制对象，简述各种并⽹控制策略原理，介绍⼏种可取的控制策略及各⾃特点，着重讨论光伏并⽹逆变器双环控制策略内环中基于电流闭环和功率闭环的控制策略，展望未来的发展趋势和⾛向。
l 三相光伏并⽹逆变器拓扑结构和原理光伏并⽹逆变器本质是有源逆变，其作⽤是将光伏电站输出的直流电能通过调压、逆变后，将符合电⽹要求的交流电馈送给电⽹。
光伏并⽹逆变器分为隔离型、⾮隔离型逆变器。
隔离型包含⼯频、⾼频；⾮隔离型包含单级、多级⼏种类型。
双级型光伏并⽹发电系统如图1所⽰。
⼀般，前级DC／DC变换器和后级DC／AC变换器之间均设置⼀个⾜够容量的直流滤波电容。
直流滤波电容在缓冲前、后级能量变化的同时也起到了前、后级控制上的解耦作⽤。
三相光伏并网逆变器的设计
三相光伏并网逆变器的设计毕业设计开题报告1 选题的目的和意义随着社会生产的曰益发展，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。
存阳光充足时，太阳能发出的电可供使用，而不使用市网电；在阳光不充足或光伏发电量达不到使用量时，由控制部分自动调节，通过市网电给予补充。
此系统主要用于输电线路调峰电站以及屋顶光伏系统。
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Tl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)技术作了闸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。
2 本选题的国内外动向太阳能光伏并网发电始于20世纪80年代，由于光伏并网逆变器在并网发电中所起的核心作用，世界上主要的光伏系统生产商都推出了各自商用的并网逆变器产品。
这些并网逆变器在电路拓扑、控制方式、功率等级上都有其各自特点，其性能和效率也参差不齐。
目前在国内外市场上比较成功的商用光伏并网逆变器主要有以下几种：1．德国SMA公司的Sunny Boy系列光伏逆变器艾思玛太阳能技术股份公司(SMA SolarTechnology AG)是全球光伏逆变器第一大生产供应商，并引领着全球光伏领域的技术创新和发展。
该公司推出的Sunny Boy系列光伏组串逆变器是目前为止并网光伏发电站最成功的逆变器，市场份额高达60％。
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郑州大学毕业设计（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 .....................................................................I I 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。