光伏并网逆变器硬件电路的设计
光伏并网逆变器的程序设计流程
光伏并网逆变器的程序设计流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!以下是一个光伏并网逆变器的程序设计流程的示例：1. 系统初始化：初始化硬件设备，如 ADC、PWM 等。
AN1444 - 并网太阳能微型逆变器参考设计
© 2012 Microchip Technology Inc.DS01444A_CN 第 1页AN1444作者：Alex Dumais 和Sabarish Kalyanaraman Microchip Technology Inc.简介风力发电系统和光伏（PV ）发电系统等可再生资源使用方便且前景广阔，在过去几年获得了大量关注。
太阳能系统具有很多优势，例如：•清洁的可再生能源，可替代煤、石油和核能产生的能量•可降低/消除用电费用•用于制造PV 电池板的硅是地球上含量第二多的元素•能够为边远地点提供电能随着晶体电池板制造能力的增强，总体制造成本随之降低，PV 电池板的效率也得以提高，因此近来对太阳能系统的需求不断增长。
使太阳能需求增长的其他原 因包括：PV 技术经过验证且可靠，PV 模块具有30年以上的保修期，以及政府的鼓励措施。
太阳能逆变器系统有两个主要要求：从PV 电池板收集可用能量，以及将与电网电压同相的正弦电流注入电网。
为了从PV 电池板收集能量，需要使用最大功率点追踪（Maximum Power Point Tracking ，MPPT ）算法。
该算法决定了在任何给定时间可从PV 模块获取的最大功率。
与电网接口要求太阳能逆变器系统符合公共事业公司指定的特定标准。
这些标准（如EN61000-3-2、IEEE1547和美国国家电气规范（NEC ）690）涉及电源质量、安全、接地和孤岛情况检测。
太阳能电池的特性要开始开发太阳能微型逆变器系统，了解太阳能电池的不同特性非常重要。
PV 电池是半导体器件，其电气特性与二极管相似。
但是，PV 电池是电力来源，当其受到光（如太阳光）照射时会成为电流源。
目前最常见的技术是单晶硅模块和多晶硅模块。
PV 电池的模型如图1所示。
Rp 和Rs 为寄生电阻，在理想情况下分别为无穷大和零。
图1：PV 电池的简化模型RpRsVoIoPV 电池的表现会因其尺寸或与其连接的负载的类型，以及太阳光的强度（照度）而有所不同。
100w模拟光伏并网逆变器装置采样电路设计
100w模拟光伏并网逆变器装置采样电路设计光伏逆变器装置是将太阳能电池直流输出转换为交流电能供给给用电设备的装置。
根据光伏逆变器的功能和要求，必须设计一个相应的采样电路。
本文根据100W模拟光伏并网逆变器装置需求，主要针对装置采样电路设计进行探讨，分析并设计100W典型光伏并网逆变器装置采样电路，为实现光伏电站安全并网提供技术支持。
1.样电路原理概述光伏逆变器装置是将太阳能电池直流输出转换为交流电能供给给用电设备的装置，其中采样电路可以实现电流流量采样，用于检测并调整光伏逆变器的电流，从而实现电站的安全性能。
采样电路的原理主要分为三个部分：采样电压放大器，锁相环，滤波电路，如下图所示。
2.路设计步骤2.1样电压放大器的设计采样电压放大器用于放大输入电压，使得采样信号达到5V电平，进而实现后面的锁相环和滤波电路的正常工作，具体设计步骤如下：（1）首先，根据设计要求，设定相应的电压输入端在变压器上提供稳定的电压输入，可考虑用三端稳压器来提供；（2）然后，设计放大器电路，并根据设计要求选取合适的芯片，如TL084，进行运算放大；（3）最后，调整放大增益至理想值，测试采样信号的电压，使其达到5V电平。
2.2相环的设计锁相环是一种控制技术，用于根据输入信号控制输出信号，从而实现光伏逆变器的安全性能。
锁相环的设计步骤如下：（1）首先，根据系统的传输特性，确定期望的调节性能；（2）然后，根据期望调节性能，选取合适的控制器，一般来说，需要考虑芯片的封装形式，电路的复杂度，以及功能的完整性，综合分析后可以选择MC9S12XEQ384等控制器；（3）最后，设计锁相环电路，结合控制器参数和模块特性，完成锁相环电路的连接以及调试工作。
2.3波电路的设计滤波电路起到过滤采样信号的作用，从而使采样信号的幅值和波形受到有效的控制。
滤波电路的设计步骤如下：（1）首先，根据系统的实际要求，确定滤波电路的频率特性；（2）然后，根据滤波电路的频率特性，设计相应的滤波电路，这里一般使用LC滤波电路；（3）最后，完成PCB连接设计，并完成各节点的连接，最后完成滤波电路的调试工作。
毕业设计-单相光伏并网逆变器的控制原理及电路实现
第一章绪论1.1 光伏发电背景与意义作为一种重要的可再生能源发电技术，近年来，太阳能光伏(Photovoltaie，PV)发电取得了巨大的发展，光伏并网发电已经成为人类利用太阳能的主要方式之一。
目前，我国已成为世界最大的太阳能电池和光伏组件生产国，年产量已达到100万千瓦。
但我国光伏市场发展依然缓慢，截至2007年底，光伏系统累计安装100MWp，约占世界累计安装量的1％，产业和市场之间发展极不平衡。
为了推动我国光伏市场的发展，国家出台了一系列的政策法规，如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源十一五发展规划》等。
这些政策和法规明确了太阳能发电发展的重点目标领域。
《可再生能源中长期发展规划》还明确规定了大型电力公司和电网公司必须投资可再生能源，到2020年，大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例要达到3％以上。
对于这一目标的实现，光伏发电无疑会起到非常关键的作用。
当下，我国地方和企业正积极共建兆瓦级以上光伏并网电站，全国已建和在建的兆瓦级并网光伏电站共11个（2008年5月前估计），典型的如甘肃敦煌10MW 并网光伏特许权示范项目，青海柴达木盆地的1000MW大型荒漠太阳能并网电站示范工程，云南石林166MW并网光伏实验示范电站。
可以预见，在接下来的几年里，光伏并网发电市场将会为我国摆脱目前的金融危机提供强大的动力，光伏产业依然会持续以往的高增长率，光伏市场的前景仍然令人期待。
光伏并网发电系统是利用电力电子设备和装置，将太阳电池发出的直流电转变为与电网电压同频、同相的交流电，从而既向负载供电，又向电网馈电的有源逆变系统。
按照系统功能的不同，光伏并网发电系统可分为两类：一种是带有蓄电池的可调度式光伏并网发电系统；一种是不带蓄电池的不可调度式光伏并网发电系统。
典型的不可调度式光伏并网发电系统如图1-1所示。
图1-1 不可调度式光伏并网发电系统从图1-1中可知，整个并网发电系统由光伏组件、光伏并网逆变器、连接组件、计量装置等组成，对于可调度式光伏并网发电系统还包括储能用的蓄电池组。
三电平光伏并网逆变器的设计和仿真
三电平光伏并网逆变器的设计和仿真三电平光伏并网逆变器是一种逆变器，可将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电并注入电网中。
相较于传统的两电平逆变器，三电平逆变器具有较低的谐波畸变、较高的效率以及较低的损耗。
本文将主要介绍三电平光伏并网逆变器的设计和仿真。
首先，我们需要了解三电平光伏并网逆变器的工作原理。
该逆变器采用全桥拓扑结构，通过PWM控制技术将直流电转化为交流电。
在三电平拓扑中，单个逆变器开关可以处于三个可能的状态之一，产生三个不同的输出电平。
通过合理的控制逆变器开关状态，可以实现更接近纯正弦波形的输出。
接下来，我们需要进行三电平光伏并网逆变器的设计。
设计的关键步骤包括选择逆变器拓扑、选择开关器件以及设计控制策略。
逆变器拓扑的选择可以参考现有的研究成果和文献，如全桥拓扑、H桥拓扑等。
开关器件的选择需要考虑功率损耗、效率、成本等因素。
对于控制策略的设计，可以采用比例积分控制器，根据输入输出电流电压进行调节和控制。
设计完成后，我们可以使用电路仿真软件进行三电平光伏并网逆变器的仿真。
常用的电路仿真软件包括PSIM、Simulink等。
通过仿真，可以验证逆变器的性能以及输出波形是否满足要求。
在仿真过程中，需要输入逆变器的直流电源电压、负载的电阻值以及逆变器的控制信号等参数，以获取准确的仿真结果。
总结起来，三电平光伏并网逆变器的设计和仿真需要进行逆变器拓扑选择、开关器件选择以及控制策略设计等关键步骤，并可以通过电路仿真
软件进行验证。
这种逆变器在光伏发电系统中具有重要的应用价值，可以提高发电系统的效率和稳定性。
光伏并网逆变器硬件设计以及拓扑结构
光伏并网逆变器硬件设计以及拓扑结构首先，光伏并网逆变器的拓扑结构有很多种，常用的有串联逆变器、并联逆变器以及单相桥式逆变器等。
1.串联逆变器串联逆变器是将多个逆变单元串联在一起，通过分时工作的方式实现高电压输出。
它能够实现更高的输出功率和电压，适用于大容量的光伏发电系统。
2.并联逆变器并联逆变器是将多个逆变单元并联在一起，实现总输出功率的叠加。
它具有输出功率分散、可靠性高的特点，适用于小功率的光伏发电系统。
3.单相桥式逆变器单相桥式逆变器是采用单相桥式整流电路和逆变电路，能够实现交流输出。
它结构简单，适用于小功率的光伏发电系统。
选取逆变器的拓扑结构时，需要考虑光伏电池板的输出电压和功率以及电网的要求。
不同的拓扑结构有不同的特点和适用场景，设计者需要根据具体需求选择最合适的拓扑结构。
在硬件设计中，光伏并网逆变器的主要电路包括：整流电路、滤波电路、逆变电路和控制电路等。
1.整流电路：用于将光伏板输出的直流电转换为交流电。
常见的整流电路包括单相全波桥式整流电路和三相全波桥式整流电路等。
2.滤波电路：用于去除转换过程中产生的谐波和噪声，保证逆变器输出的电流和电压的纯净度。
常见的滤波电路有LC滤波电路和LCL滤波电路等。
3.逆变电路：用于将直流电转换为交流电，并注入电网。
常见的逆变电路有全桥逆变电路和半桥逆变电路等。
4.控制电路：用于控制逆变器的输出电流和电压，以及保护逆变器的安全运行。
控制电路通常包括微控制器、驱动电路、保护电路等。
在硬件设计过程中，需要选取合适的元器件和电路参数。
如选择功率器件时需要考虑功率损耗、开关速度等因素；选择电容和电感时需要考虑峰值电流和谐振频率等因素。
同时，还需要设计合理的散热系统来保证逆变器的温度和性能稳定。
总而言之，光伏并网逆变器的硬件设计和拓扑结构是实现光伏发电系统有效注入电网的关键。
合理的硬件设计和拓扑结构能够提高逆变器的效率和可靠性，从而提高光伏发电系统的整体性能。
3kW光伏并网逆变器硬件设计
$
"Ｐ ｄｔ＝ ＵＩ ｓｉｎ（２!ｔ）
Ｕｌｉｎｋ
２!ＵｌｉｎｋＣ
%Ｃ＝ Ｐａｖ
& !Ｕｌｉｎｋ"ｕＣ
（１）
式中："ｕＣ 为直流支撑电容波动电压值；"Ｐ 为功率波动值；Ｐａｖ
为输出平均功率；! 为角频率，表示电容上电压的波动；Ｕｌｉｎｋ
为直流母线电压。
设计电压在±１０％内波动，计算可得 Ｃ≥１ ２００ μＦ。
输出口，作为 ＸＣ９５１４４ＸＬ 的复位控制。当开关管短
路或电路过压时，ＣＰＬＤ 自动封锁 ６ 路 ＰＷＭ 输出信
号，同时触发 ＤＳＰ 外中断，直到 ＤＳＰ 发出解锁命令
时将驱动芯片 ＩＲ２１１３ 的 ＳＤ 端口电平拉低，允许输
出驱动信号，实现了可靠保护；ＣＰＬＤ 通过低位数据
线 Ｄ０－ Ｄ７、低位地址线 Ａ０－ Ａ３ 和数据选择信号，扩
主电路参数设计和控制电路设计方法。样机实验结果表明，该硬件系统很好地满足了逆变器的设计要求。
关键词： 太阳能；发电；逆变器 ／ 光伏；并网
中图分类号： ＴＭ４６；ＴＭ６１５
文献标识码： Ａ
文章编号： １０００－ １００Ｘ（２００８）０８－ ００２８－ ０２
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｈａｒ ｄｗａｒ ｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ３ ｋＷ Ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｇｒ ｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｉｎｖｅｒ ｔｅｒ
&%Ｌ１＝
Ｕｐｖ Ｄｍａｘ ｆ"ｉ
（８）
式中：Ｕｐｖ 为光伏阵列输出电压；ｆ 为开关频率。
根据输入电压范围 １２５￣６００ Ｖ，ｆ＝２０ ｋＨｚ，计算
得 Ｌ１≥１．５ ｍＨ，实际设计中取 Ｌ１＝１．５ ｍＨ。
光伏并网逆变器控制设计
光伏并网逆变器控制设计
张为堂， 王 俊， 周泽华 （合肥学院 机器视觉与智能控制技术重点实验室，安徽 合肥 ２３０６０１）
摘要：基于 Ｃ８０５１Ｆ００５ 单片机设计并实现光伏并网逆变器控制系统。系统由两块 ＩＲ２１１０ 驱动 ４ 个 ＩＲ５４０ 构成的 Ｈ 桥
逆变电路，直流电源经过 ＬＣ 滤波后实现逆变。详细介绍了主电路、保护电路、滤波电路、采样保护电路以及变压器的设
驱动电路采用两块 ＩＲ２１１０ 驱动 ４ 个 ＩＧＢＴ 管 ＩＲＦ５４０，因
７１
２０１３．１ Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．１
研究与设计
图 ２ 逆变主电路图 为 ＩＲ２１１０ 具有高、低压双通道输出，门电压在 １０～２０ Ｖ 之 间，悬浮通道用于驱动 ＭＯＳ 管时，它的高压端电压上限可以 达到 ６００ Ｖ，可见用于驱动是足够的，其电路结构如图 ３ 所示。
பைடு நூலகம்
计；给出了具体的软件流程图；经过测试系统压差百分数最大值是 ０．０１３４２２％，最大频偏百分数为 ０．３４３％，阻性负载下
最大相差 ０．９１，系统的效率达到了 ８３．００％，完全达到或者超出了系统的设计要求。
关键词：光伏；逆变器控制；Ｈ 桥逆变电路
中图分类号：ＴＭ ９１４．４
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－０８７ Ｘ（２０１３）０１－００７１－０３
１ 设计要求
光伏发电在现代社会发展的过程中扮演着越来越重要的 作用，研究光伏发电装置的设计有着比较重要的现实意义。现 有一光伏逆变器设计要求如下： （１）具有最大功率点跟踪（ＭＰＰＴ）功能：ＲＳ 和 ＲＬ 在给定范围 内变化时，使 Ｕｄ＝１／２Ｕｓ，相对偏差的绝对值不大于 １％。 （２）具有频率跟踪功能：当 ｆＲＥＦ 在给定范围内变化时，使 ｕＦ 的 频率 ｆＦ ＝ｆＲＥＦ，相对偏差绝对值不大于 １％。 （３）当 ＲＳ＝ＲＬ＝３０ Ω 时，ＤＣ－ＡＣ 变换器的效率 h ≥６０％。 （４）当 ＲＳ＝ＲＬ ＝３０ Ω 时，输出电压 ｕｏ 的失真度 ＴＨＤ≤５％。 （５）具有输入欠压保护功能，动作电压 Ｕｄ（ｔｈ）＝（２５±０．５） Ｖ。 （６）具有输出过流保护功能，动作电流 Ｉｏ（ｔｈ）＝（１．５±０．２） Ａ。
光伏发电并网逆变器设计及其控制实现
光伏发电并网逆变器设计及其控制实现光伏发电并网逆变器是一种将光伏电池组发出的直流电能转换为交流电能并与电网连接的装置。
它在光伏发电系统中起着重要的作用，能够将光伏电池组产生的直流电能转化为交流电能供电网使用，从而实现将太阳能转化为电能的目的。
本文将对光伏发电并网逆变器的设计原理及其控制实现进行详细介绍。
光伏发电并网逆变器的设计原理是将光伏电池组发出的直流电能经过逆变器的转换，变为符合电网要求的交流电能。
其主要功能包括功率调节、电网电压频率跟踪以及电网短路保护等。
在设计过程中，需要考虑逆变器的效率、可靠性以及控制精度等因素。
光伏发电并网逆变器的组成主要包括直流侧和交流侧两个部分。
直流侧主要由光伏电池组、直流输入滤波电路和直流侧逆变器构成。
交流侧主要由交流输出滤波电路、逆变桥和输出变压器构成。
在设计中，需要对每个部分进行设计和参数选择，以保证逆变器的正常运行。
光伏发电并网逆变器的控制实现主要包括两个方面：MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)控制和电网逆变控制。
MPPT控制是为了保证光伏电池组能够始终工作在最大功率点上，通过调整光伏电池组的工作电压和电流，以获得最大功率输出。
电网逆变控制是为了保证逆变器能够将直流电能转换为符合电网要求的交流电能，包括电压和频率的跟踪控制。
在MPPT控制方面，一般采用模拟控制和数字控制相结合的方式。
模拟控制主要通过比较光伏电池组输出电压和电流与最大功率点的关系，通过调整控制信号来实现。
数字控制是采用数字信号处理器（DSP）等处理器实现的，能够实时采集光伏电池组的输出电压和电流，并进行计算和调整。
在电网逆变控制方面，主要包括电网电压跟踪和频率控制两个方面。
电网电压跟踪是通过测量电网电压和逆变器输出电压的差值，并通过调整逆变器的控制信号来实现电网电压的稳定。
频率控制是通过测量电网频率和逆变器输出频率的差值，并通过调整逆变器的控制信号来实现电网频率的跟踪。
光伏并网逆变器设计方案讲解
100kW光伏并网逆变器设计方案目录1. 百千瓦级光伏并网特点 (2)2 光伏并网逆变器原理 (3)3 光伏并网逆变器硬件设计 (3)3.1主电路 (6)3.2 主电路参数 (7)3.2.1 变压器设计............................................................................. 错误!未定义书签。
3.2.3 电抗器设计 (7)3.3 硬件框图 (10)3.3.1 DSP控制单元 (11)3.3.2 光纤驱动单元 (11)3.3.2键盘及液晶显示单元 (13)3 光伏并网逆变器软件 (13)1. 百千瓦级光伏并网特点2010年全球太阳能光伏发电系统装机容量将达到10000MWp（我国将达到400MWp），2010年以后还将呈进一步加速发展趋势。
百千瓦级大型光伏发电并网用逆变控制功率调节设备，成本低，效率高，容量大，被国内外光伏界公认为是适合大功率光伏发电并网用的最具技术含量、最有发展前景的新一代主流产品，直接影响到未来光伏发电的走向。
百千瓦级大功率光伏并网逆变电源其应用对象主要为大型光伏并网电站，从原理上讲，其并网控制技术与中小功率光伏并网系统的控制技术基本相同，但由于装置容量较大，在技术指标的实现达标和功能设计方面却有较大区别。
在技术指标上，主要会影响：1.并网电流畸变率在系统的额定容量达到一定数量级时，一些存在的技术问题将会逐步暴露并影响到系统的性能指标，其最重要的一点就是并网电流波形畸变率的控制和电流滤波方式。
该系统中的主变压器一般选择为三相Δ/Y型式，且容量较大，此时变压器的非线性和励磁电流对并网电流波形的影响不容忽视，否则会引起并网电流波形的明显畸变和三相电流不平衡。
2.电磁噪声由于是三相桥式逆变结构，受IGBT功率模块的开关频率限制及考虑系统的效率指标，系统的电流脉动要远高于中小功率系统，对电流的滤波和噪声控制需要特别注意，此时对系统的滤波电路设计和并网电流PWM控制方式的研究至关重要。
光伏并网逆变器控制的设计
光伏并网逆变器控制的设计
1 引言
21世纪，人类将面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战。
在有限资源和保护环境的双重制约下能源问题将更加突出，这主要体现在：①能源短缺；②环境污染；③温室效应。
因此，人类在解决能源问题，实现可持续发展时，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。
太阳能具有储量大、普遍存在、利用经济、清洁环保等优点，因此太阳能的利用越来越受到人们的广泛重视，成为理想的替代能源。
文中阐述的功率为200W太阳能光伏并网逆变器，将太阳能电池板产生的直流电直接转换为220V/50Hz的工频正弦交流电输出至电网。
2 系统工作原理及其控制方案
2.1 光伏并网逆变器电路原理
太阳能光伏并网逆变器的主电路原理图如图1所示。
在本系统中，太阳能电池板输出的额定电压为62V的直流电，通过DC/DC变换器被转换为400V直流电，接着经过DC/AC逆变后就得到220V/50Hz的交流电。
系统保证并网逆变器输出的220V/50Hz正弦电流与电网的相电压同步。
图1 电路原理框图
2.2 系统控制方案
图2为光伏并网逆变器的主电路拓扑图，此系统由前级的DC/DC变换器和后级的DC/AC 逆变器组成。
DC/DC变换器的逆变电路可选择的型式有半桥式、全桥式、推挽式。
考虑到输入电压较低，如采用半桥式则开关管电流变大，而采用全桥式则控制复杂、开关管功耗增大，因此这里采用推挽式电路。
DC/DC变换器由推挽逆变电路、高频变压器、整流电路和滤波电感构成，它将太阳能电池板输出的62V的直流电压转换成400V的直流电压。
图2 主电路拓扑图。
太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图
太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图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，太阳能必须完成从补充能源向替代能源的过渡。
光伏并网是太阳能利用的发展趋势，光伏发电系统将主要用于调峰电站和屋顶光伏系统。
在光伏并网系统中,并网逆变器是核心部分.目前并网型系统的研究主要集中于DC—DC和DC-AC两级能量变换的结构。
DC—DC 变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点；DC—AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。
其中DC—AC是系统的关键设计.太阳能光伏并网系统结构图如图1所示.本系统采用两级式设计，前级为升压斩波器，后级为全桥式逆变器.前级用于最大功率追踪，后级实现对并网电流的控制。
控制都是由DSP芯片TMS320F2812协调完成。
图1 光伏并网系统结构图逆变器的设计太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分，其主要功能是将太阳能电池板发出的直流电逆变成单相交流电,并送入电网。
同时实现对中间电压的稳定，便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪。
并且具有完善的并网保护功能，保证系统能够安全可靠地运行。
图2是并网逆变器的原理图。
图2 逆变器原理框图控制系统以TI公司的TMS320F2812为核心，可以实现反馈信号的处理和A/D转换、DC/DC变换器和PWM逆变器控制脉冲的产生、系统运行状态的监视和控制、故障保护和存储、485通讯等功能。
实际电路中的中间电压VDC、网压、并网电流和太阳能电池的电压电流信号采样后送至F2812控制板。
控制板主要包括：CPU及其外围电路，信号检测及调理电路，驱动电路及保护电路.其中信号检测及调理单元主要完成强弱电隔离、电平转换和信号放大及滤波等功能，以满足DSP控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。
光伏并网逆变器硬件设计以及拓扑结构
光伏并网逆变器及其拓扑结构的设计对于传统电力电子装置的设计，我们通常是通过每千瓦多少钱来衡量其性价比的。
但是对于光伏逆变器的设计而言，对最大功率的追求仅仅是处于第二位的，欧洲效率的最大化才是最重要的。
因为对于光伏逆变器而言，不仅最大输出功率的增加可以转化为经济效益，欧洲效率的提高同样可以，而且更加明显。
欧洲效率的定义不同于我们通常所说的平均效率或者最高效率。
它充分考虑了太阳光强度的变化，更加准确地描述了光伏逆变器的性能。
欧洲效率是由不同负载情况下的效率按照不同比重累加得到的，其中半载的效率占其最大组成部分。
因此为了提高光伏逆变器的欧洲效率，仅仅降低额定负载时的损耗是不够的，必须同时提高不同负载情况下的效率(图1)。
图 1: 欧洲效率计算比重1、功率器件的选型在通用逆变器的设计中，综合考虑性价比因素，IGBT是最多被使用的器件。
因为IGBT导通压降的非线性特性使得IGBT的导通压降并不会随着电流的增加而显著增加。
从而保证了逆变器在最大负载情况下，仍然可以保持较低的损耗和较高的效率。
但是对于光伏逆变器而言，IGBT的这个特性反而成为了缺点。
因为欧洲效率主要和逆变器不同轻载情况下效率的有关。
在轻载时，IGBT的导通压降并不会显著下降，这反而降低了逆变器的欧洲效率。
相反，MOSFET的导通压降是线性的，在轻载情况下具有更低的导通压降，而且考虑到它非常卓越的动态特性和高频工作能力，MOSFET成为了光伏逆变器的首选。
另外考虑到提高欧效后的巨大经济回报，最新的比较昂贵的器件，如SiC二极管，也正在越来越多的被应用在光伏逆变器的设计中，SiC肖特基二极管可以显著降低开关管的导通损耗，降低电磁干扰。
为了得到最大输入功率，电路必须具备根据不同太阳光条件自动调节输入电压的功能，最大功率点一般在开环电压的70%左右，当然这和具体使用的光伏电池的特性也有关。
典型的电路是通过一个boost电路来实现。
然后再通过逆变器把直流电逆变为可并网的正弦交流电。
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]。
光伏并网逆变器的设计
半导体器件应用网/news/201535.html 光伏并网逆变器的设计【大比特导读】基于光伏并网逆变器的基本原理和控制策略，设计了并网型逆变器的结构，其采用了内置高频变压器的前后两级结构，即前级DC/DC高频升压，后级DC/AC工频逆变。
该设计模式具有电路简单、性能稳定、转换效率高等优点。
基于光伏并网逆变器的基本原理和控制策略，设计了并网型逆变器的结构，其采用了内置高频变压器的前后两级结构，即前级DC/DC高频升压，后级DC/AC工频逆变。
该设计模式具有电路简单、性能稳定、转换效率高等优点。
在能源日益紧张的今天，光伏发电技术越来越受到重视。
太阳能电池和风力发电机产生的直流电需要经过逆变器逆变并达到规定要求才能并网，因此逆变器的设计关乎到光伏系统是否合理、高效、经济的运行。
1光伏逆变器的原理结构光伏并网逆变器的结构如图1所示，主要由前级DC/DC变换器和后级DC/AC逆变器构成。
其基本原理是通过高频变换技术将低压直流电变成高压直流电，然后通过工频逆变电路得到220V交流电。
这种结构具有电路简单、逆变电源空载损耗很小、输出功率大、逆变效率高、稳定性好、失真度小等优点。
图1光伏逆变器结构图逆变器主电路如图2所示。
DC/DC模块的控制使用SG3525芯片。
SG3525是双端输出式SPWM脉宽调制芯片，产生占空比可变的PWM波形用于驱动晶闸管的门极来控制晶闸管通断，从而达到控制输出波形的目的。
作为并网逆变器的关键模块，DC/AC模块具有更高的控制要求，本设计采用TI公司的TMS320F240作为主控芯片，用于采集电网同步信号、交流输入电压信号、调节IGBT门极驱动电路脉冲频率，通过基于DSP芯片的软件锁相环控制技术，完成对并网电流的频率、相位控制，使输出电压满足与电网电压的同频、同相关系。
滤波采用二阶带通滤波器，是有源滤波器的一种，用于传输有用频段的信号，抑制或衰减无用频段的信号。
其可以有效地滤除逆变后产生的高频干扰波形，使逆变后的电压波形达到并网的要求。
并网光伏电站设计—逆变器
b、光伏阵列中某一个组件被阴影遮挡时，该组件不仅不能 输出功率，还会成为系统的负载，引起该组件的发热。
2、组串型逆变器
（1）特点：每个光伏组串通一个逆变器， 在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流 端并联并网。对光伏组件串的利用率高一 些。
c、电压保护水平（Vp）：
汇流箱参数：额定直流电 电压保护水平Vp/kV
压Vn/V
Vn≤60
<1.1
60<Vn≤250
<1.5
250<Vn≤400
<2.5
400<Vn≤690
<3.0
690<Vn≤1000
<4.0
5、其他功能
（1）通信功能，实现远程通信； （2）显示功能，具有显示光伏组串电流； （3）外壳防护等级，IP65，满足室外安装。
2、选择逆变器类型
（1）大型电站（100kW以上的）一般选择 集中型逆变器；
（2）家庭电站或某些单位的小型电站一般 选用组串型逆变器；
（3）微型逆变器由于价格较高，目前国内 很少使用。
3、逆变器功率的选择
要与光伏方阵的设计容量相匹配，差距不 要太大。
六、汇流箱
汇流箱是将光伏组串连接，实现光伏组串 间并联的装置，并将必要的保护器件安装 在此装置内。
并网光伏电站设计—选型
光伏发电系统组成 主要包括太阳能电池组件、光伏支架、
汇流箱、逆变器、升压变压器、二次监控系 统等。
光伏并网逆变系统的设计
一、光伏并网逆变器的类型 二、光伏并网逆变器的功能 三、光伏并网逆变器电路结构框图 四、阳光电源公司SG500MX的交流参数 五、逆变器选型 六、ห้องสมุดไป่ตู้流箱
小功率光伏并网逆变器设计
１ ５０
２１ ０ ２年
第 １ 期 １
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ ＯＧ Ｆ Ｒ ＴＯＮ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ ＯＬ ＹＩ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ
Ｏ机械 与电子 ０
科技信息
汽车主动安全技术探讨
刘 国涛 （ 德州 科技职 业 学院 山 东 德 州
【 摘
２ １０ ） ５ ２ ０
计 ， 细阐述 了并 网逆变器的设计 以及并 网电流的控 制策略 。 详
【 关键词 】 阳能 ； 并网； 变器 太 光伏 逆
０ 前 言
制系统对各路信号 电平范 围和信号质量的要求 ． 同时保证 了强电和弱 电的隔离。 本文选用 了惠普公司的 Ｈ Ｐ ７０ Ａ型光电耦合器 ． Ｃ Ｌ ８０ 具体 电 为应对 日益逼近的化石能源资源逐步走向枯竭 ． 保护人类赖以生 路如 图 ３ 示。 所 存 的地球 的生态 环境 ， 必须走能源可持续 发展的道路 ， 洁的太阳能 清 必须完成从补充能源向替代能源 的过渡 。 并网光伏 系统是太 阳能利用 的发展趋势 ，光伏并网发 电系统将 主要用于调峰 电站和屋顶 光伏系
３ 反孤岛效应 的检测
孤 岛效应 问题 是包括光伏发 电在 内的分布式发 电系统存在 的一 个基本问题 ． 所谓孤岛效应就是 当电网供 电因故障事故或停 电维修 而 跳 闸时 ． 各个用户端的分 布式并 网发 电系统未能 即时检测 出停 电状 态 １ 隔离检测电路 ． ３ 从而将 自身切离市电网络 ． 最终形成 由分布 电站并 网发 电系统 向周 围 检测 电路主要完成 电平转换 和信号放 大等功能 ．以满足 Ｄ Ｐ Ｓ 控 负载供电的一个电力公司无法掌控 的自给供电孤岛 （ 下转第 １ ０页 ） ４
图 １ 系统硬件结构 图 控制 芯 片主 要选 用 Ｔ 公 司 的 Ｔ ３ ０ ２ ０ Ｉ ＭＳ ２ Ｆ ４ ７型 Ｄ Ｐ 可 以实现 Ｓ． Ｄ ／ Ｃ变换器的最大功率控制和 Ｐ ＣＤ ＷＭ逆变器控制脉 冲的产 生 ． 可以 检测 和控制系统的运行状 态、 实现显示 、 通讯和故障保护等功能 ． 驱动 电路起到提高脉冲的驱动能力和 隔离的作用 １ 电源 电路 ． ２ 如图２ 所示 ，电池 电压 、充 电电压 由 Ｔ ３５ ６ 输入 ．经 由 Ｘ０ 第 脚 图４ ｌ Ｔ驱 动 电 路 ＧＢ Ｕ３２ ＶＭ３ Ｔ ３ ５等所构成的开关电源电路 ． ０、 、Ｘ ０ 产生多组相互隔离 的逆 变器所需 的工作电源＋ ２ 、５ １Ｖ 一 Ｖ及控制工作 电源 ２ Ｖ １Ｖ ４ 、２ ．其 中 １ Ｖ ２ 最 大 功 率控 制 ＭＰ Ｔ ２ Ｐ 电源再经 由 Ｕ １（８ ５产生 ５ ３ ７ ０ ） １ ｖ电源供控制板或其他控制集成 电路作 在光伏发电系统中 ． 电池 的利用率除 了与光伏电池 的内部特 光伏 工作 电源 性有关外 ， 还受使用环境 如辐照度 、 负载和温度等因素的影 响。 在不 同 的外界条件下 ． 光伏电池 可以运行在不 同且唯一的最大功率点上 因 此 ， 当寻求光伏 电池的最优工作状 态 ． 应 以最大 限度地将 光能转化 为 电能 。最大功率点跟踪 （ ｘｍ Ｉ ｏ ｅ ｏｎ ｒｃｉｇＭＰ Ｔ 的方法 Ｍａｉ ｕｎＰ ｗ ｒＰｉｔ ａｋｎ ， Ｐ ） Ｔ 有温度补偿恒压控制法、 扰动观察法 、 增量 电导法 、 模糊控制法和 间歇 扫描跟踪法 。本文采用的是最后一种方法 ． 这种方法 的原理是定 时扫 描太 阳能 电池板 阵列的输 出功率 ． 然后逐次 比较这些输 出功率 ． 到 直 找到最大功率点 由于电池板 最大功率点受光照幅度的影 响变化不是 很 大 ． 以在短时间 内只需要在 最大功率点 附近扫描 比较 即可找 到 所 最大功率 点 ． 在经过一段较长 时间后 ． 再对整个范 围进行一次扫描 比 较 。此种方法 ． 在保持了最大功率点跟踪精度 的同析 了结构与安全的情况； 汽车的视野 、 前照灯的设 计、 汽车轮胎压力监视 系统对提 高汽车安全性的作用 ； 另外 ， 还对一
基于FPGA的光伏并网逆变器的设计
基于FPGA 的光伏并网逆变器的设计夏向阳，唐卫波（长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙，410077）摘 要:光伏并网发电系统是光伏发电的发展趋势，文章介绍了光伏并网逆变器的基本原理，设计了一套单相新型的光伏并网逆变器，逆变器控制部分由FPGA 实现最大功率跟踪和输出电流跟踪控制，实现了逆变输出电流与电网同步，且高功率因数运行。
实验结果表明，采用FPGA 实现并网发电系统中逆变控制的可行性和优越性。
关键字：光伏发电；并网逆变器；FPGA0 引言随着经济和社会的发展,能源消耗越来越大,环境污染和电力需求的迅速增长使得人们越来越重视可再生能源的发展。
光伏发电具有不需燃料、环境友好、无转动部件、维护简单、功率可大可小等突出优点，其应用范围十分广阔，遍及各行各业并受到普遍欢迎[1]。
并网逆变器作为光伏并网发电系统的关键设备之一，其性能对提高光伏发电效率，降低成本具有重要的意义。
本文基于FPGA 的集成度高、编程方便、速度快、控制精度高、开发费用低等优点,应用FPGA 实现光伏并网逆变器的控制。
1 光伏并网逆变系统组成光伏并网逆变系统如图1所示，该光伏发电并网系统主要由光伏阵列、DC/DC 转换器、DC/AC 工频逆变器、隔离变压器、控制系统等组成。
其中，功率主电路采用DC/DC ，DC/AC 两级结构。
DC/DC 变换环节调整光伏阵列的工作点，使其跟踪最大功率点；DC/AC 逆变环节主要使输出的正弦电流与电网电压同频同相，使之能够达到并网运行的要求。
他们的控制都是由FPGA芯片协调完成。
图1 并网逆变系统结构2并网逆变器控制电路设计采用Altera 公司的新一代低成本FPGA(EP2C8Q208C8N)作为控制芯片，利用QUARTUS Ⅱ5.0开发工具，应用了模块化的设计思想，结合语言编程与原理图输入的方式将所有的数字电路集中在FPGA 中，实现的功能模块修改方便，不影响其他模块，且可重复使用。
光伏并网逆变器设计方案讲解
光伏并网逆变器设计方案讲解光伏并网逆变器是将光伏发电系统中产生的直流电转换为交流电，并与电网进行并联供电的装置。
光伏并网逆变器设计方案包括逆变器的工作原理、逆变器的拓扑结构、逆变器的控制策略、逆变器的保护措施等内容。
下面将对这些方面进行逐一讲解。
首先，光伏并网逆变器的工作原理是将光伏电池组件吸收到的太阳能转换为直流电，然后通过逆变器将直流电转换为交流电，并将其注入电网中。
其主要作用是确保光伏电池组件输出功率的最大化，并保证与电网的安全连接。
其次，光伏并网逆变器的拓扑结构有多种选择，如单桥、双桥、全桥等。
其中，全桥结构是应用最广泛的一种拓扑结构，其具有输入电压范围广、功率因数调节范围宽、输出电压波形精度高等特点。
光伏并网逆变器还使用了多种控制策略，如MPPT（最大功率点跟踪）、PWM（脉宽调制）和ZVS（零电压开关）。
MPPT控制策略可以通过对光伏电池组件的电流和电压进行监测，找到输出功率的最大点，从而实现最大功率的提取；PWM控制策略可以通过对逆变器的开关器件的控制，获得所需的输出电压和频率；而ZVS则可以降低逆变器的开关损耗，提高逆变器的效率。
最后，光伏并网逆变器还需要采取一些保护措施，以提高光伏系统的可靠性和安全性。
其中，最常见的保护措施有电压保护、过流保护和过温保护。
电压保护可以通过对逆变器输出电压的监测，当电压过高或过低时，自动切断逆变器与电网的连接，以避免损坏设备；过流保护可通过对逆变器输出电流的监测，当电流超过额定值时，及时限制输出功率，以确保设备安全运行；过温保护可通过对逆变器内部温度的监测，当温度过高时，自动降低工作频率或停机。
综上所述，光伏并网逆变器设计方案包括逆变器的工作原理、拓扑结构、控制策略和保护措施等多个方面。
只有在合理选择光伏并网逆变器的拓扑结构、制定适当的控制策略和采取有效的保护措施，才能使光伏发电系统稳定高效地向电网输出电能。
光伏电站并网逆变器参数设计与分析
光伏电站并网逆变器参数设计与分析随着可再生能源的发展，光伏电站越来越成为人们广泛关注的话题。
而光伏电站的核心部件——并网逆变器，作为将直流电转换为交流电的关键设备，其参数设计对光伏发电系统的功率输出、效率和稳定性都有着至关重要的影响。
本文将对光伏电站并网逆变器参数设计与分析进行一些讨论。
一、并网逆变器概述并网逆变器，即将直流发电机产生的直流电转换为可在电网上供应的交流电的设备。
其工作原理是将光伏电池板直接输出的直流电，经过直流输入端子进入并网逆变器主电路，形成交流输出。
并网逆变器需要完成多个功能，包括最大功率追踪、干扰抑制、电网保护等。
二、逆变器参数设计光伏电站并网逆变器参数设计需要考虑多个因素，包括逆变器容量、直流输入电压范围、交流输出电压范围、最大功率点追踪、谐波抑制等。
以下分别进行讨论。
1、逆变器容量。
逆变器容量需要根据光伏电站的最大输出功率进行确定。
当光伏电池板所发出的直流电量超出逆变器容量时，穿透光伏电池板的直流电将形成损耗，使光伏电站的发电量降低。
2、直流输入电压范围。
在设计直流输入电压范围时，需要考虑光伏电池板的电池串并联情况、气温变化等因素，以确保逆变器能够合理工作。
3、交流输出电压范围。
交流输出电压范围需要与电网电压匹配，使得光伏电站输出的交流电能够直接进入电网。
4、最大功率点追踪。
最大功率点追踪技术是逆变器最重要的控制策略之一。
能够确保光伏电池板输出直流电的最大功率被充分利用。
因此，在设计逆变器的最大功率点追踪能力时，需要考虑其跟踪速度、跟踪精度等因素。
5、谐波抑制。
光伏电站并网逆变器产生的谐波会对电网产生干扰，甚至引起电网的振荡和系统损坏。
因此，逆变器需要具备谐波抑制能力。
在设计谐波抑制时，需要采用高效的滤波器和降噪装置，使阻抗等参数达到合适值。
三、逆变器参数分析逆变器参数分析是为了确定光伏电站并网逆变器的性能与特性，包括效率、稳定性、增益等。
以下分别进行讨论。
1、效率。
效率是一个逆变器的最重要特性指标之一。
- 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)。
光伏并网逆变器硬件电路的设计
光伏并网逆变器硬件电路的设计包括直流输入电路、逆变器电路、滤波器电路、控制保护电路等几个方面。
首先是直流输入电路，其主要功能是将光伏组件输出的直流电能输入到逆变器电路中。
直流输入电路一般采用串联电感、滤波电容、电流采样和限流保护等元件，保证直流输入电压稳定，并对电流进行监测和保护。
接下来是逆变器电路，其主要功能是将直流电能转换为交流电能。
逆变器电路一般采用全桥式电路，通过控制开关管的导通和断路，实现直流电能的逆变。
逆变器电路中包含开关管、滤波电容、谐振电感等元件，通过合理的设计，可以实现高效率的逆变效果，并保证逆变后的交流电能质量。
在逆变器电路的输出端，还需要设计滤波器电路，以提高逆变器输出电能的纯度和稳定性。
滤波器电路一般采用LC滤波器，通过合理的选择电感和电容值，可以滤除逆变器输出中的高次谐波成分，并减小交流输出电压的波动，提高并网逆变器的输出电能质量。
最后是控制保护电路的设计，主要用于监测逆变器电路的工作状态，实现对逆变器的控制和保护。
控制保护电路一般包括微控制器、电流、电压传感器等元件，通过采集逆变器输入输出电流和电压等参数，实时监测逆变器工作状态，并根据需要进行调整和保护。
光伏并网逆变器硬件电路的设计需要兼顾效率、性能和可靠性等多个方面的要求。
在设计过程中，需要合理选择电路元件的参数，进行电路优化和选型，以提高逆变器电路的效率和稳定性。
此外，还需要进行实际电
路的布局和连接，确保电路的连接可靠和电磁兼容性良好，以保证光伏并
网逆变器的长期可靠运行。
综上所述，光伏并网逆变器硬件电路的设计是光伏逆变器工作的基础
和核心，在光伏逆变器系统中具有重要的作用。
通过合理的设计，可以实
现光伏逆变器稳定高效的工作，提高光伏发电系统的电能质量和经济效益。