光伏发电系统逆变器的设计
逆变器选型与布置设计
逆变器选型与布置设计逆变器选型与布置设计：逆变器是将直流电能转换为交流电能的设备，广泛应用于太阳能光伏发电系统、风能发电系统和电动车等领域。
逆变器选型与布置设计是保证系统正常运行和性能优化的关键步骤。
在这里，我将为您详细介绍逆变器选型与布置设计的相关内容。
一、逆变器选型：1. 了解系统要求：在选择逆变器之前，首先需要了解光伏发电系统的总装机容量、输出电压要求、并网条件等系统要求。
根据这些要求，进行逆变器的选型。
2. 功率选择：根据光伏系统的总装机容量和预计发电功率，选择合适的逆变器功率。
一般来说，逆变器的额定功率应略大于光伏阵列的峰值功率，以确保逆变器能够正常运行。
3. 并网要求：了解所在地区电网的并网要求，如并网电压范围、频率范围、功率因数调整等。
选择符合电网要求的逆变器。
4. 品牌和可靠性：选择知名度高、质量可靠的逆变器品牌，能够提供可靠的售后服务和保修。
5. 保护功能：逆变器需要具备多种保护功能，如过温保护、短路保护、过载保护等。
确保选择的逆变器具备完善的保护功能，提高光伏系统的安全性。
6. 成本考虑：除了功能和性能要求，还要考虑逆变器的成本。
根据项目的预算，选择性价比较高的逆变器。
二、逆变器布置设计：1. 环境条件：选定逆变器后，需要考虑逆变器的布置环境条件。
逆变器应该远离高温、潮湿、尘土等环境，以确保其正常运行和寿命。
2. 通风散热：逆变器在工作过程中会产生一定的热量，因此应该选择通风良好的位置进行布置，以方便逆变器的散热，避免过热引起故障。
3. 安装位置选择：逆变器应该离光伏电池板与电网的距离尽量短，减少输电损耗。
同时，布置位置应该便于观察和维护。
4. 接线布置：逆变器的电缆布置应尽量短，减少电缆的损耗和距离带来的问题。
同时，应注意电缆的密封和固定，避免受潮、机械损坏等。
5. 接地设计：逆变器的接地设计要符合电气安全规范，确保系统的接地可靠。
与电池、电网、机壳等部件应合理接地。
6. 避雷保护：逆变器应与系统的避雷装置相连，避免雷击引起的损坏。
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。
光伏发电逆变器结构设计的优化策略
光伏发电逆变器结构设计的优化策略
光伏发电逆变器是太阳能电池板发电系统中的核心设备，主要用于将太阳能电池板发出的直流电转换为交流电，以满足家庭、企业和工业用户的电力需求。
在逆变器的设计过程中，结构设计是至关重要的一步，其优化策略直接影响逆变器的性能和使用寿命。
目前，光伏发电逆变器结构设计的优化策略主要包括以下几个方面：
1. 整体结构优化：采用优化的机械结构，包括散热器、机箱、电路板等，以提高整机的散热能力和抗干扰能力，同时减小设备的体积和重量，降低运输和安装成本。
2. 模块化设计：将逆变器的各个功能模块独立设计，实现模块化组装，以增强系统的可维护性和可升级性，同时提高系统的运行稳定性和安全性。
3. 电路设计优化：通过优化电路板的布局、元件的选择和参数的调整，实现更高的转换效率和更低的能耗，同时保证电路的稳定性和可靠性。
4. 控制算法优化：采用先进的控制算法，如MPPT、PID等，在保证逆变器输出稳定的同时最大化太阳能电池板的发电效率，进一步提高整个光伏发电系统的性能。
总之，光伏发电逆变器结构设计的优化策略应该综合考虑各个方面的因素，以实现更高的效率、更低的成本和更长的使用寿命。
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光伏发电系统中逆变器方案的设计
光伏发电系统中逆变器方案的设计随着可再生能源的不断发展和应用，光伏发电系统已成为一种重要的清洁能源发电方式。
而光伏发电系统中的逆变器作为转换直流电能为交流电能的关键设备，在系统设计中起着至关重要的作用。
本文将从光伏发电系统逆变器的基本原理、设计要求和技术方案等几个方面展开，探讨光伏发电系统中逆变器方案的设计。
一、光伏发电系统逆变器的基本原理光伏发电系统中的太阳能电池板将太阳能转换成直流电能，而交流电力系统则需求交流电能，因此就须要借助逆变器将光伏发电的直流电能转化为电能输出。
逆变器的作用是通过改变电压、频率和相位，将直流电转换为交流电。
逆变器的工作原理主要包括开关元件的控制和功率电子器件的转换过程。
二、光伏发电系统逆变器的设计要求1.效率高：光伏发电系统逆变器的效率对系统的发电量和经济性影响较大，因此要求逆变器的效率尽可能高。
2.稳定性好：光伏发电系统在日常运行中会受到日照、温度等环境因素的影响，因此逆变器需要具有良好的稳定性，能够适应不同的工作环境。
3.可靠性高：作为光伏发电系统的核心部件之一，逆变器的可靠性对系统的发电效率和稳定性至关重要。
4.通信便捷：逆变器需要实时监测光伏发电系统的工作状态、数据参数等信息，并与其他设备进行通信，以实现对系统的有效监控和管理。
三、光伏发电系统中逆变器的技术方案1. 多级逆变器技术方案：多级逆变器是一种将直流电能分阶段进行逆变的技术方案，能够有效降低开关器件的损耗，提高系统的整体效率。
在光伏发电系统中采用多级逆变器技术方案，可以有效提高系统的功率密度和可靠性，从而实现更好的发电效果。
2. 智能控制技术方案：智能控制技术方案是指通过先进的控制算法和通信技术，实现对逆变器的精准控制和实时监测。
通过智能控制技术，可以对光伏发电系统的运行状态进行精准调节，提高系统的稳定性和效率。
3. 模块化设计技术方案：模块化设计技术方案是指将逆变器设计为多个功能模块组成的结构，可以根据实际需要进行灵活组合和扩展。
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。
小型离网光伏发电系统逆变器的研制
小型离网光伏发电系统逆变器的研制1. 本文概述随着全球对可再生能源的需求不断增长，光伏发电系统作为其中一种重要的能源形式，正受到越来越多的关注。
在众多光伏发电系统中，小型离网光伏发电系统因其安装灵活、维护简便等优点，被广泛应用于偏远地区、户外活动以及紧急电源供应等领域。
小型离网光伏发电系统的核心组件——逆变器，其性能的优劣直接影响到整个系统的效率和稳定性。
本文旨在研制一种高效、稳定的小型离网光伏发电系统逆变器。
通过对现有逆变器技术的深入分析，明确了当前逆变器在小型离网光伏系统中存在的问题和挑战。
接着，本文提出了一种新型的逆变器设计方案，该方案在提升转换效率、降低能耗、增强系统稳定性等方面具有显著优势。
本文的主要内容包括：逆变器的工作原理和关键技术研究、新型逆变器的设计与实现、以及逆变器的性能测试与分析。
通过这些研究，本文不仅为小型离网光伏发电系统提供了一种高效的逆变器解决方案，而且也为逆变器技术的进一步发展提供了新的思路和方向。
2. 文献综述小型离网光伏发电系统作为可再生能源利用的重要组成部分，在全球范围内得到了广泛的关注和发展。
逆变器作为该系统中的核心组件，负责将光伏板产生的直流电转换为交流电，以供家庭或小型社区使用。
随着技术的进步，逆变器的设计和效率成为研究的热点。
过去几年，研究人员在逆变器效率提升方面取得了显著进展。
高效能的半导体材料如硅碳(SiC)和氮化镓(GaN)的使用，显著降低了逆变器的能量损耗。
新型拓扑结构和控制策略也被提出以优化逆变器性能。
离网光伏系统通常安装在偏远地区，因此逆变器的长期稳定运行至关重要。
文献中对于提高逆变器在高温、潮湿等恶劣环境下的可靠性进行了广泛研究，包括热管理技术、故障诊断和预测维护等方面。
随着智能电网的发展，逆变器在电网交互方面的作用日益重要。
研究集中在逆变器的电网支持功能，如频率和电压调节，以及与储能系统的集成。
尽管在逆变器技术上取得了进步，但仍存在一些挑战。
分布式光伏发电系统的并网型逆变器设计与控制
分布式光伏发电系统的并网型逆变器设计与控制摘要：随着可再生能源的快速发展，分布式光伏发电系统成为了一个受到广泛关注的领域。
在分布式光伏发电系统中，逆变器的设计与控制是关键的环节之一。
本文将介绍分布式光伏发电系统的基本原理，然后重点讨论并网型逆变器的设计与控制方法。
同时，将探讨当前存在的一些问题，并提出可能的解决方案。
1. 引言分布式光伏发电系统是一种将太阳能转化为电能的系统。
该系统将太阳能电池板转化的直流电能通过逆变器转化为交流电能，并输入到电网中。
逆变器是实现这一转换的核心设备之一。
并网型逆变器允许光伏发电系统与电网之间的双向电能流动。
当光伏发电系统产生的电能超过负载需求时，多余的电能将被输送到电网中，从而实现电能的共享与利用。
然而，为了确保安全稳定地将电能输送到电网中，逆变器的设计与控制变得尤为重要。
2. 分布式光伏发电系统的基本原理分布式光伏发电系统主要由太阳能电池板、逆变器、电网和负载组成。
太阳能电池板将太阳能转化为直流电能，逆变器将直流电能转化为交流电能，然后输入到电网中，最后供给负载使用。
光伏发电系统的工作过程如下：1) 太阳能电池板将太阳光转化为直流电能。
2) 逆变器将直流电能转化为交流电能。
3) 交流电能通过变压器升压之后，输入到电网中。
4) 电网将电能供给给负载使用。
3. 并网型逆变器的设计由于并网型逆变器需要将直流电能转化为交流电能并输入到电网中，因此其设计需要满足以下要求：1) 高效性：逆变器的转换效率应尽可能高，以最大程度地减少能源损耗。
2) 可靠性：逆变器需要具备稳定、可靠的运行能力，以确保电能的安全输送。
3) 控制性能：逆变器需要具备灵活、精确的控制能力，以应对电能输出的要求。
4. 并网型逆变器的控制并网型逆变器的控制包括全局控制和局部控制两个方面。
全局控制主要是通过监测电网的运行状态和负载需求来控制逆变器的电能输出，以实现对电网功率的调节。
局部控制主要是通过反馈控制回路来调整逆变器的输出特性，以保持稳定的输出电压和频率。
光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法
相关研究综述
太阳能光伏并网发电系统是将太阳能转化为电能并直接接入电网的系统。近年 来，针对该系统的研究主要集中在提高效率、扩大规模、降低成本以及改善并 网控制策略等方面。已有的研究成果包括对光伏电池模型的改进、并网逆变器 的设计以及系统优化配置等。实验研究方面，研究者们通过构建不同规模的实 验系统对各种控制策略和优化方法进行了验证和比较。
逆变器的基本原理
逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置，其在光伏并网发电系统中起着重 要的作用。当太阳能电池板产生直流电时，逆变器将其转换为交流电，以便与 电网连接并进行电力交换。逆变器的主要组成部分包括整流器、逆变桥和滤波 器，其工作原理是基于半导体开关器件的开关动作来实现电流的逆变。
逆变器的设计方法
光伏并网发电系统中逆变器的设计与控 制方法
目录
01 引言
03 逆变器的设计方法
02 逆变器的基本原理 04 逆变器的控制方法
目录
05 逆变器的应用场景
07 参考内容
06 结论
引言
随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益突出，光伏并网发电系统作为一种 清洁、可再生的能源形式，越来越受到人们的。逆变器作为光伏并网发电系统 的核心部件之一，其设计与控制方法对整个系统的性能和稳定性具有至关重要 的影响。本次演示将详细介绍逆变器的设计与控制方法在光伏并网发电系统中 的应用。
3、采用滤波技术：滤波技术是解决电磁兼容问题的重要手段之一。通过在系 统中加入滤波器，可以有效地滤除电网中的谐波和电磁噪声，提高系统的电磁 兼容性。
三、方法与技术
本次演示采用仿真和实验相结合的方法对光伏并网发电系统的电磁兼容性进行 研究。首先，利用仿真软件对不同因素引起的电磁干扰进行模拟分析，探讨其 传播途径和危害程度。同时，通过实验测试不同措施对提高系统电磁兼容性的 效果，为优化系统设计提供依据。
光伏发电系统中逆变器方案的设计
光伏发电系统中逆变器方案的设计对于光伏发电系统来说，逆变器是一个至关重要的组成部分。
它负责将由太阳能光伏电池产生的直流电转换为交流电，以便供应给家庭、企业等电网使用。
因此，逆变器的设计方案必须经过谨慎的考虑和详细的规划。
本文将详细讨论光伏发电系统中逆变器方案的设计，并提供一步一步的回答。
第一步：确定系统需求在设计逆变器方案之前，首先需要确定系统的需求。
这包括所需的输出功率、电压和频率等。
根据需求，可以选择适合的逆变器类型，如独立式逆变器、并网式逆变器或混合式逆变器。
第二步：选择逆变器类型根据系统需求和实际情况，选择适合的逆变器类型。
独立式逆变器适用于没有电网供电的场所，它可以将直流电转换为交流电，供应给内部设备使用。
并网式逆变器适用于将太阳能发电系统与电网连接起来的场所，它可以将直流电转换为交流电，并将多余的电力注入到电网中。
混合式逆变器则是两者的结合，适用于同时具备独立供电和并网供电的场所。
第三步：确定逆变器容量逆变器容量是指逆变器可以承载的最大功率。
根据系统需求和实际情况，确定逆变器的容量。
一般来说，逆变器的容量应略大于系统的峰值功率需求，以确保逆变器可以稳定运行并承载额外的负载。
此外，逆变器的容量还应考虑光伏电池组的数量和输出功率。
第四步：选择逆变器拓扑结构逆变器拓扑结构是指逆变器内部电路的连接方式和电子元件的布局。
常见的逆变器拓扑结构有单相桥式逆变器、三相桥式逆变器和多级逆变器等。
选择逆变器拓扑结构时，需要考虑功率密度、效率、可靠性等因素。
第五步：设计逆变器控制策略逆变器的控制策略决定了其工作方式和性能。
常见的逆变器控制策略包括脉宽调制（P W M）控制、电流控制和电压控制等。
选择适合的控制策略时，需要考虑输出电压的稳定性、谐波失真等因素。
第六步：选择逆变器的电子元件逆变器的电子元件包括功率开关器件、驱动电路、滤波电路等。
选择适合的电子元件时，需要考虑功率损耗、效率、成本等因素。
第七步：优化散热设计逆变器在工作过程中会产生大量的热量，因此散热设计是非常关键的。
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]。
基于光伏发电系统的三电平逆变器设计2024
基于光伏发电系统的三电平逆变器设计2024基于光伏发电系统的三电平逆变器设计2024光伏发电系统是一种将太阳能转换为电能的装置，主要由光伏电池组成。
为了将光伏电池产生的直流电转换为交流电，需要使用逆变器。
逆变器的主要功能是将直流电压转换为交流电压，并将其输入电网供电。
而三电平逆变器是一种高效且可靠的逆变器拓扑结构。
三电平逆变器采用波形近似于正弦波的电压输出，相对于传统的两电平逆变器拥有较低的谐波含量，因此能够提供更高的电能转换效率。
此外，三电平逆变器还具有较低的电磁干扰和更好的适应性，适用于各种电力系统。
在设计三电平逆变器时，需要考虑以下几个关键方面：1.拓扑结构选择：三电平逆变器主要有H桥和NPC两种拓扑结构。
H桥拓扑结构相对简单，但需要较高的开关功率器件；NPC拓扑结构则能够提供更高的效率和输出质量，但需要更复杂的电路控制。
2.控制策略设计：控制策略可以分为PWM和MPC两种。
PWM控制策略使用脉宽调制技术，可以实现高效的电能转换，但可能会产生较高的谐波。
MPC控制策略则通过最优化算法实现控制，能够减小谐波含量，但计算复杂度较高。
3.电力开关器件选择：逆变器中的电力开关器件对其性能和可靠性起着重要作用。
目前常用的电力开关器件有晶闸管、功率MOS管和IGBT等，需要根据具体需求选择合适的器件。
4.控制电路设计：逆变器的控制电路需要根据不同的控制策略进行设计。
常见的控制电路包括PWM生成电路、比较器和滤波电路等。
5.保护措施设计：为了确保逆变器的安全运行，需要设计相应的保护措施。
例如过压保护、过流保护和短路保护等。
综上所述，基于光伏发电系统的三电平逆变器设计需要综合考虑拓扑结构选择、控制策略设计、电力开关器件选择、控制电路设计和保护措施设计等因素。
通过合理的设计和优化，可以实现高效、可靠的光伏发电系统。
光伏逆变器选型及系统电流和电压设计
光伏逆变器选型及系统电流和电压设计光伏逆变器是将太阳能光照能量转化为可供交流电网络使用的设备。
光伏逆变器的选型和系统的电流和电压设计是光伏发电系统设计中非常重要的环节。
本文将从光伏逆变器选型和系统电流和电压设计两个方面进行详细介绍。
光伏逆变器选型的关键因素包括功率容量、电压等级、效率、可靠性和逆变方式等。
首先要确定希望逆变器具备的功率容量，也就是需要逆变的太阳能光伏发电系统的总容量。
根据太阳能电池板组串的情况，选择逆变器的电压等级。
同时，效率是另一个重要的指标，逆变器的效率决定了太阳能发电系统的总体效率。
可靠性也是重要因素之一，选最适合的逆变器型号，可以降低故障率，并带来长期的维护成本优势。
最后，逆变方式可以是串接逆变或并接逆变，具体要根据太阳能光伏系统的电压特点来确定。
在设计系统的电流和电压时，需要考虑光伏逆变器的最大输入电流和最大输入电压以及光伏电池组串和并联的情况。
首先确定光伏逆变器的最大输入电流，这个值取决于逆变器的额定功率和额定电压，以及太阳能光伏组串的设计参数。
光伏逆变器的最大输入电流决定了光伏电池组串的最大电流，需要确保系统的设计电流不超过这个值。
同时，还需要考虑电池组串的并联情况，多个组串并联时，总电流会增加。
可以通过合理的设计，将太阳能电池板的串联和并联数进行调整，以便满足光伏逆变器的最大输入电流要求。
另外，光伏逆变器的最大输入电压也需要考虑。
逆变器的电压等级和太阳能光伏电池组串的设计参数有关。
需要确保系统的设计电压不超过逆变器的最大输入电压。
同时，在设计中还需要考虑光伏电池板的组串和并联情况对系统电压的影响。
根据系统的需求，可以适当调整光伏电池板的串联和并联数，以便满足光伏逆变器的最大输入电压要求。
除了考虑最大输入电流和最大输入电压之外，还需要根据光伏发电系统的具体要求来合理设计系统的电流和电压。
通过合理组织光伏电池板的串联和并联关系，可以有效控制系统的电流和电压。
此外，还应该考虑光伏逆变器的额定输出功率和额定输出电压，以便系统能够正常运行并连接到电网。
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
光伏逆变器设计与优化
光伏逆变器设计与优化随着环境保护意识的增强和能源危机的严重化，可再生能源引起了人们越来越多的关注，光伏发电作为可再生能源的重要组成部分，受到了广泛的关注。
而光伏逆变器作为光伏系统中的核心部件，也成为了研究的热点。
下文将探讨光伏逆变器的设计和优化。
一、光伏逆变器的概述光伏逆变器是指将光伏发电系统中直流电转换为交流电输出的电器设备，主要由输入端、控制保护模块、直流-直流变换模块、直流-交流变换模块和输出端组成。
其中，控制保护模块主要负责控制逆变器开关的开关状态，控制逆变器的输出电压和输出频率。
直流-直流变化模块主要负责将光伏电池板输出的不稳定直流电转换为稳定的直流电，以保证电流和电压的稳定性。
直流-交流变换模块则将直流电转换为交流电进行输出，满足家庭用电的需要。
二、光伏逆变器设计的基本原则（一）效率原则光伏逆变器的效率是影响光伏发电系统效果的重要因素之一，因此光伏逆变器设计的基本原则之一是提高逆变器的转换效率。
具体方法包括优化直流-直流转换电路的拓扑结构，减少损耗，提高转换效率。
（二）稳定性原则稳定性原则是光伏逆变器设计的重要原则之一，主要包括输出电压和输出电流的稳定性。
在电压和电流输出稳定的前提下，稳定性原则还要考虑逆变器的结构稳定性以及整个光伏系统的稳定性。
（三）估计原则光伏逆变器设计的估计原则是在确定了需求后，按照极限条件、不确定性因素和安全系数等因素对光伏逆变器进行参数选取与设计，以最终保证光伏逆变器的正常运行与使用寿命。
三、光伏逆变器设计的优化策略（一）优化逆变器的输出电压控制方式在现有的光伏逆变器电压控制方式中，常见的方式有频率调制、脉宽调制和模块化控制等。
其中，频率调制的调制频率对于全压深度的影响比较大，脉宽调制则可以提高效率，模块化控制能够优化输出质量。
因此，在光伏逆变器设计中，应根据实际需求选择合适的电压控制方式。
（二）优化逆变器的过零控制技术光伏逆变器的过零控制技术主要是通过提前预测交流电源中的过零点，以实现优化控制效果。
太阳能光伏逆变器设计与实现
太阳能光伏逆变器设计与实现随着环保意识的逐渐增强以及能源需求的不断增长，太阳能光伏逆变器的重要性愈发凸显。
逆变器是太阳能光伏发电系统中最关键的组件之一，其主要作用是将太阳能电池板发出的直流电转换为交流电。
今天我们就来探讨一下太阳能光伏逆变器的设计与实现，从中了解逆变器的工作原理，以及如何提高逆变器的效率和稳定性。
一、太阳能光伏逆变器的工作原理如前文所述，太阳能光伏逆变器的主要作用是将直流电转换为交流电。
在电能转换的过程中，逆变器需要对电流、电压进行精准的控制，保证输出的交流电稳定平滑。
太阳能光伏逆变器主要分为单相逆变器和三相逆变器两大类。
单相逆变器主要应用在小型家庭太阳能发电系统中；而三相逆变器则应用在大型商业太阳能光伏发电系统中。
逆变器的转换过程主要包括两个步骤。
首先，太阳能电池板发出的直流电会被输入到逆变器的输入端，由直流滤波器进行直流电滤波处理，使其输出的直流电更加稳定；接着经过逆变器的开关电路，将直流电转换为高频交流电，该频率通常为50Hz或60Hz。
这样，光伏逆变器便能够将输入的直流电源转换为输出稳定的交流电。
二、提高太阳能光伏逆变器的效率和稳定性太阳能光伏逆变器的效率和稳定性对整个光伏发电系统的正常运行至关重要。
在设计和实现过程中，需要注意以下几个方面：1. 选择高效电源和电容等元件：太阳能光伏逆变器在转换过程中需要消耗一定的能量。
为了提高逆变器的效率，我们需要选择高效的电源和电容等元件。
同时，这些元件需要具有对高电压和高频电流的抗干扰能力。
只有这样，才能保证逆变器在输出稳定交流电的同时，能够尽可能地降低功率损失。
2. 优化逆变器的拓扑结构：太阳能光伏逆变器的拓扑结构也是影响逆变器效率和稳定性的重要因素。
单相逆变器和三相逆变器的拓扑结构存在差异，需要根据具体情况进行优化设计。
3. 提高逆变器的可控性和精度：太阳能光伏逆变器需要对电路中的电流、电压进行准确的控制和调节，并且需要对交流电进行精确的输出。
光伏发电站设计规范逆变器选取及安装要点
光伏发电站设计规范逆变器选取及安装要点光伏发电作为清洁能源的一种重要形式，受到越来越多人的关注和青睐。
在光伏发电站的设计与建设中，逆变器的选取和安装是至关重要的环节。
本文将从技术规范、逆变器类型、选取要点以及安装要点等方面，进行详细阐述。
一、技术规范1.国家标准：光伏逆变器选型与安装需要严格遵循国家相关标准，如国家标准《光伏发电站工程施工及验收规范》等。
根据标准要求选择逆变器产品，并确保施工与验收过程符合相关规定。
2.电网接入：光伏逆变器选用时需考虑与电网的接口问题。
应参照国家电网公司或地方电力公司的接入要求，确保逆变器可以与电网进行有效连接。
3.安全性能：逆变器的选取要符合国家安全规范，具备过压、过流、短路等各种保护措施。
此外，逆变器应具备防雷、防尘、防水等性能，并通过相关的安全认证。
二、逆变器类型1.集中式逆变器：适用于大型光伏发电站，具备高效、可靠的特点。
集中式逆变器可以实现多个光伏阵列的并网，集中式管理和控制。
2.串联式逆变器：适用于分布式光伏发电系统，可以根据具体需求选择串联式逆变器。
它能够实时监测光伏组件的发电情况，提供更加灵活的运行模式。
3.微逆变器：适用于小型光伏电站或屋顶光伏系统，具备高效转换和优秀的适应性。
微逆变器安装方便，且天然散热，使用寿命较长。
三、选取要点1.功率匹配：根据光伏组件的输出功率和逆变器的额定功率进行匹配。
逆变器的额定功率应略大于光伏组件的总功率，但不能过大，以充分利用光伏组件的发电能力。
2.效率要求：选取高效的逆变器可以提高光伏发电的总体效率。
考虑逆变器的转换效率、夜间耗电、无功功率等因素，选择性价比最高的产品。
3.可靠性评估：逆变器是光伏发电系统中的核心设备，其可靠性直接影响系统的稳定性。
选取有可靠运行记录和证书的品牌，并了解其售后服务体系。
四、安装要点1.安装位置：逆变器的安装位置应选择在通风良好、干燥、无阳光直射或蒸汽堆积的地方。
同时，应考虑逆变器的可视性，方便日常的运行监测与维护。
独立光伏发电系统逆变器的设计与仿真
修改稿收到日期:2013-05-26㊂作者朱海洋(1978-),男,2007年毕业于华南理工大学电子信息与通信工程专业,获硕士学位,副教授;主要从事计算机控制技术及其应用方面的研究㊂独立光伏发电系统逆变器的设计与仿真Design and Simulation of the Inverterfor Independent Photovoltaic Power Generation System朱海洋(广东松山职业技术学院,广东韶关㊀512126)摘㊀要:针对独立光伏发电系统在不平衡负载情况下的工作特点,研究分析了独立光伏发电系统逆变器的结构㊁工作原理和控制策略,以及逆变器的数学模型和控制算法㊂利用Matlab 软件中的Simulink 模块,搭建了逆变器系统的解耦控制模型;采用TMS320F2812作为主控单元,完成逆变器控制系统设计和验证㊂仿真结果表明,该控制系统运行输出稳定,对于不平衡负载有很好的控制效果,具有良好的应用前景㊂关键词:光伏逆变器㊀解耦控制㊀控制策略㊀DSP㊀系统模型中图分类号:TP13㊀㊀㊀㊀文献标志码:AAbstract :Aiming at the working conditions of independent photovoltaic power generation system under the condition of unbalanced loads ,the structure ,operational principle and control strategy of the inverter for independent photovoltaic power generation system are researched ,and the mathematical model and control algorithm of the inverter are analysed.The decoupling control model of the inverter system is established by adopting the Simulink module in Matlab software.With TMS320F2812as the main control unit ,the design and verification of the inverter control system are accomplished.The simulation proves that the control system runs stably ,and offers excellent control effect for unbalanced load ;it possesses very good applicable prospects.Keywords :Photovoltaic inverter㊀Decoupling control㊀Control strategy㊀DSP㊀System model0㊀引言独立光伏发电系统作为一种便携式电源,在太阳能路灯㊁通信基站等许多领域得到了广泛的应用㊂独立光伏发电系统的控制核心是光伏逆变器,它不仅实现了电力变换功能,而且能够最大限度地发挥太阳能蓄电池组性能和整个系统的故障保护[1]㊂本文针对独立光伏发电系统在不平衡负载情况下的工作特点,建立了该系统的光伏逆变器仿真模型,完成了基于DSP 的小型独立光伏发电系统逆变器的软硬件设计㊂1㊀独立光伏发电系统的结构独立光伏发电系统由太阳能电池板㊁蓄电池组㊁光伏充电器㊁光伏逆变器等部分组成[2]㊂太阳能电池板完成能量转换后经过光伏充电器给蓄电池组充电,蓄电池的直流电通过光伏逆变器给负载供电㊂光伏逆变器主要实现将直流电转化为交流电的功能,同时采用智能控制实现系统性能的提升和故障保护㊂光伏逆变器的输出波形直接影响到负载的运行状况,并决定了带负载的能力,其必须具有较高的转换效率和可靠性,同时要求直流输入电压有较宽的适应范围㊂通过分析㊁比较各种逆变器的性能和优缺点,本文选择三相四桥臂逆变器作为光伏逆变器㊂该逆变器不仅能提供优质稳定的正弦交流电能,并且对于不平衡负载有很好的控制效果㊂独立光伏发电系统的结构框图如图1所示㊂图1㊀独立光伏发电系统的结构图Fig.1㊀The block diagram of stand-alone photovoltaicpower generation system structure2㊀系统模型和控制策略分析光伏逆变器采用的三相四桥臂逆变器是在传统逆变器的基础上增加一个桥臂来构成中线,从而在负载不对称时省去中点形成变压器,以减小系统的体积和独立光伏发电系统逆变器的设计与仿真㊀朱海洋质量[3]㊂光伏逆变器的等效电路图如图2所示㊂图2中:8个功率开关器件T 1~T 8实现DC /AC 转换功能;L 1~L 3为三相桥臂上的等效滤波电感;L n 为增加桥臂上的等效滤波电感;C 1~C 3为三相桥臂上的等效滤波电容;R 1~R 3为光伏逆变器的模拟负载㊂图2㊀光伏逆变器的等效电路图Fig.2㊀The equivalent circuit diagram of the PV inverter根据以上等效电路图,建立逆变器的状态方程,定义各桥臂上管占空比为D i (i =A ,B ,C ,n ),则输入电压u d 和各相输出电压之间的关系如下㊂u A =D A u d u B =D B u d u C =D C u du n =D n u dìîí(1)根据电路工作原理,相对于第四桥臂,图2中A ㊁B ㊁C 三相桥臂上的输出电压为:u An =u A -u n =L 1d i A d t +u A -L n d i nd tu Bn =u B -u n =L 2d i B d t +u A -L n d i nd t u Cn =u C -u n =L 3d i C d t +u A -L n d i nd ti A +i B +i C +i n =0ìîí(2)式中:i A ㊁i B ㊁i C 分别为A ㊁B ㊁C 相电流;i n 为中性点桥臂电流;u n 为第四桥臂上的电压㊂由此可知,输出电压根据负载变化而变化,只需控制相应桥臂的驱动通断来实现㊂负载上的电流无需满足三相电流之和为零的条件约束,第四桥臂为不平衡负载电流提供了通路㊂由于第四桥臂的存在,控制策略必须相应的变化和改进,使系统能达到输出要求㊂目前,对该逆变器的控制方法主要有电流环滞环控制㊁中性点独立控制㊁空间矢量控制和解耦控制等㊂本文采用解耦控制方法㊂该控制算法是将4个桥臂上的等效滤波电感作为输入电源的内部阻抗,采用引入增量的方式将中线的阻抗值变换为零,同时,将其他三相的阻抗等效为较低的阻抗值[4]三相的每相串入相应的电压增量Δu nA ㊁Δu nB ㊁Δu nC ,通过求解增量系数使u nn =0(u nn 为中线输出与参考点间的电压)㊂输出的三线电压内部关系式如式(3)所示㊂Δu nA =k p (u nA -u A )Δu nB =k p (u nB -u B )Δu nC =k p (u nC -u C )u nN =k n (ðu n -ðu )k l =L /L Nðu n =u nA +u nB +u nCðu =u A +u B +u Cìîí(3)式中:k p 为输出三相电压增量系数;k n 为零相电压增量系数;k l 为三相上的等效电感与零相上的等效电感的转换系数[5]㊂解耦的目标是使u nn =0㊂若k p ㊁k n 和k l 三个系数满足式(4)所示的约束条件,则可实现三相解耦㊂解耦后输出三相的每相阻抗值降低为原来的1k p +1㊂k p +1()/k n =-k l(4)3㊀控制系统建模和仿真3.1㊀控制系统建模在进行光伏逆变器控制系统的建模之前,对其输出负载的不平衡程度进行定量分析㊂第四桥臂的输出电流的反馈信号确定该桥臂的开关占空比;其他三相桥臂的开关占空比由给定和电压反馈的幅值所决定㊂根据光伏逆变器的数学模型和解耦控制策略,利用Matlab 软件中的Simulink 模块建立三相中的任意一相和零相的控制模型,形成该逆变器的主电路模块㊂3.2㊀控制系统仿真与分析根据仿真模型和设计要求,完成控制参数的设定㊂k p 的选择范围为0~0.1,设置k p =0.05㊂在零相电感确定的情况下,k l 的取值范围为1~3,设置k l =2㊂k p 和k l 确定之后,根据式(4)可以确定k n ,取0.5㊂由于独立光伏发电系统多为非线性不平衡负载,因此设定负载和输出参数如下:Z a =10Ω,Z b =1+j1,Z c =0,蓄电池输入直流电压u d =600V,输出功率为5kW㊂仿真波形如图3和图4所示㊂从图3可以看出,光伏逆变器的输出三相电压幅值稳定后为311.2V,相位互差120ʎ㊂经分析,该波形电压畸变率很小,系统能够平稳运行㊂从图4观察到,零线电流以开关频率为周期围绕零值上下波动,当系统运行稳定之后其平均值为零,能够实现完全解耦㊂独立光伏发电系统逆变器的设计与仿真㊀朱海洋图3㊀光伏逆变器输出三相相电压波形Fig.3㊀Three-phase voltage waveforms of PV inverteroutput图4㊀光伏逆变器输出电流波形Fig.4㊀The PV inverter output current waveforms4㊀控制系统的设计与实现4.1㊀控制系统硬件设计光伏逆变器控制系统框图如图5所示㊂图5㊀光伏逆变器控制系统框图Fig.5㊀Block diagram of the control system of PV inverter本文设计的光伏逆变器控制系统以DSP 作为主控单元,整个系统采用双闭环控制结构[6]㊂处理器选用德州仪器公司(TI)的TMS320LF2812㊂该处理器具有事件管理模块,包括通用定时器㊁比较器㊁PWM 单元和捕获单元等[7]㊂利用该芯片的4个ePWM 单元给主电路的4个桥臂提供驱动脉冲输出,分别控制4个桥臂的8个功率器件;利用该芯片的A /D 采样口完成所有状态检测信号的输入和分析㊂光伏逆变器控制系统的主电路采用智能功率模块(intelligent power model,IPM)和IGBT 作为功率开关器件,选择三菱公司的PM50BL4B060的IPM 模块作为前3个桥臂,东芝的MG50J1ZS40的IGBT 单管组成第四桥臂㊂电压和电流的采样主要是通过电压㊁电流传感器来实现的㊂4.2㊀控制系统软件设计控制系统软件包括主程序㊁系统工作状态检测和控制子程序㊁解耦控制算法的PWM 波产生和控制子程序㊁电压电流闭环PID 控制子程序㊁系统故障保护和报警子程序㊂主程序设计主要是对整个系统软件的整体性构建㊂主程序完成初始化设置之后,DSP 的各个模块开始正常工作㊂PWM 波的产生主要是在中断服务程序中进行㊂整个控制系统的软件工作流程图如图6所示㊂图6㊀控制系统软件工作流程图Fig.6㊀The flowchart of control system software5㊀结束语本文在分析独立光伏发电系统逆变器数学模型和控制算法的基础上,完成了光伏逆变器控制系统的解耦控制仿真模型分析㊂仿真结果表明,该系统能够实现在三相不平衡负载下的稳定输出㊂整个系统运行平稳,并且完成了小(下转第29页)独立光伏发电系统逆变器的设计与仿真㊀朱海洋由此可以看出,在本控制系统运行情况下,给煤机制粉力明显增加,且其他参量也都能够维持在一个相对稳定的值㊂因此,控制系统能保证球磨机系统基本维持在较高的制粉力水平,达到了系统经济性的要求㊂6㊀结束语本文根据球磨机系统的工艺及控制要求,基于PLC技术㊁工业网络技术以及计算机控制技术,采用IPC+PLC+工业以太网的分布式控制结构进行系统的整体设计,控制系统采用西门子S7系列搭建㊂运行情况表明,系统能可靠稳定运行㊂参考文献[1]程启明,王勇浩.火电厂中间储仓式球磨机制粉系统控制技术发展综述[J].上海电力学院学报,2006,22(1):48-54. 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并网发电光伏逆变器的设计要求
并网发电光伏逆变器的设计要求
1.高效率：
光伏逆变器的输出功率应尽可能的高，以提高光伏发电系统的发电效率。
逆变器的转换效率主要有两个方面决定，一是光伏逆变器自身的转换
效率，二是逆变器与光伏电池板的匹配程度。
2.稳定性：
逆变器需要具备较高的稳定性，能够适应各种环境条件下的工作要求。
在光伏发电系统中，逆变器一直在工作状态下，所以对其稳定性要求较高。
逆变器应能够在负载的冲击和突变的情况下保持工作正常，同时还要具备
一定的防雷和抗干扰能力。
3.安全性：
由于光伏逆变器的工作环境多为户外，所以要求逆变器具有防水、防尘、抗湿和抗腐蚀的能力。
逆变器的内部电路应具备过压、过流、过温和
短路保护功能，以保证逆变器和光伏发电系统的安全运行。
4.通信功能：
现代光伏逆变器还应具备一定的通信功能，能够实现与监控系统之间
的数据传输和交互。
通过通信功能，可以对光伏发电系统进行远程监控和
故障排除，提高系统的可靠性和管理效率。
5.设计可靠性：
光伏逆变器设计要具备可靠性，能够长时间、稳定地工作。
逆变器的
关键元器件应选择品牌优质、性能稳定可靠的产品，同时要有良好的散热
设计和合理的布局，以减少元器件之间的相互干扰。
总之，光伏逆变器的设计要求是多方面的，既要满足高效率、稳定性和安全性的要求，又要具备通信功能和可靠性。
在设计过程中，需要综合考虑各个方面，并根据实际需求进行相应的选择和优化，以满足光伏发电系统对逆变器的要求。
光伏逆变器拓扑结构及设计思路
光伏逆变器拓扑结构及设计思路光伏逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置，在光伏发电系统中起到重要作用。
它的主要功能是将光伏电池板产生的直流电转换为交流电，以满足电网的要求。
同时，逆变器还需要具备稳定可靠、高效节能等特点。
本文将介绍光伏逆变器的拓扑结构及设计思路。
光伏逆变器的拓扑结构主要有单相桥式、三相桥式、多电平桥式、谐振桥式等。
其中，单相桥式是应用最广泛的一种拓扑结构，主要由四个IGBT（绝缘栅双极性晶体管）和四个二极管组成，用于将直流电转换为交流电。
相位控制是单相桥式逆变器的主要控制策略，它可以通过改变IGBT的通断来控制输出交流电的相位和频率。
三相桥式逆变器类似于单相桥式逆变器，但是它由六个IGBT和六个二极管组成，可以实现三相交流电的输出。
多电平桥式逆变器可以通过增加IGBT和二极管的数量，来实现更精确的逆变控制，从而提高逆变器的输出质量。
谐振桥式逆变器是一种利用谐振原理工作的逆变器，具有高效、低开关损耗等优点。
在光伏逆变器的设计过程中，需要考虑以下几个方面。
首先是功率选择，即根据光伏电池板的额定功率和输出功率需求，确定逆变器的额定功率。
其次是控制策略选择，即确定逆变器的工作方式和控制算法，可以选择PWM控制或者谐振控制等方式。
同时，还要考虑逆变器的效率、稳定性等性能指标，尽量提高逆变器的工作效率，并通过合理的电路设计和控制策略来提高逆变器的稳定性。
最后是滤波和保护电路的设计，逆变器输出的交流电需要进行滤波处理，以去除谐波和杂波成分，并且需要设计相应的保护电路，以提高逆变器的安全性和可靠性。
总之，光伏逆变器的拓扑结构和设计思路需要根据具体的应用需求进行选择和确定。
在设计过程中，需要考虑功率选择、控制策略选择、效率和稳定性等方面的问题，并通过合理的电路设计和控制策略来提高逆变器的性能和可靠性。
光伏逆变器的发展将进一步推动光伏发电技术的应用，为可持续能源的开发和利用做出贡献。
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光伏发电系统逆变器的设计
摘要：本文根据光伏电池阵列和逆变电路的特点，研究比较了常见的光伏逆变器拓扑结构，本文针对光伏发电系统，设计了一种并网逆变器。
选择由前级DC-DC电路和后级DC-AC电路组成的双极式系统；比较分析了各种DC-DC电路最终选择了Boost电路作为升压电路，后级的DC-AC电路采用了基本全桥逆变器。
在设计光伏并网逆变器的基础上，利用Matlab对系统的各个控制环节以及主电路进行了仿真，最终验证了控制的正确定性。
【关键词】Boost电路电流跟踪逆变器
1 逆变器或电源控制器（PCU）在并网太阳能发电系统中起着非常重要的作用
PCU的主要作用就是将发电系统中产生的直流电转换为可以入网的标准交流电，当供电部门中止供电的时候，PCU 会自动切断电源。
当太阳能光伏发电系统输出的电能超过系统负载实际所需的电量时，将多余的电量传输给公共电网。
在阴雨天或者夜晚，太阳能光伏发电系统输出的电能小于系统负荷实际所需的电能，可通过公共电网补充系统负载所需要的电能。
同时也要保证在公共电网故障或者维修的时候，太阳能光伏发电系统将不会把电能亏送到公共电网上，以使
系统运行稳定可靠。
如图1所示。
2 Boost电路工作原理
为了满足并网的要求，升压电路需要将光伏阵列的输出电压上升为比电网峰值更高的直流电压。
图2为Boost的电路结构。
其中US为输入电压，VT为开关管，C为储能电容，L为升压电感。
VT为快速开关管，使用PWM控制。
根据升压电感电流的连续与否，Boost有两种工作方式，连续和断续状态。
为了保证电能质量，光伏并网系统中要求Boost必须工作在连续状态，这样才能保证输出电流不为脉冲状态。
Boost电路有两个工作过程，储能和放电。
我们选择Boost变换器为二级非隔离型逆变器的DC-DC环节变换器。
选择全桥逆变器为DC-AC电路。
其主电路结构如下：采用的光伏并网系统主电路如图3所示，并网逆变器选用两级式非隔离型。
本系统中的前级DC/DC 升压电路选择Boost电路，后级为全桥逆变电路。
我们选择开关频率为fs=12.8kHz，所以逆变器输出电压的实际载频率为2fs=25.6kHz。
我们采用DSP作为实现控制的硬件结构，使用TMS320LF2407DSP芯片作为本文控制系统核心。
3 基于DSP的并网控制系统
并网系统的整体硬件结构框图如图4所示。
逆变器数字并网控制系统以TMS320LF2407芯片为控制
核心，充分利用了DSP的硬件资源，如全比较单元PWM1/2，PWM3/4，捕获口CAP2，A/D采样，以及外部中断XINT1等。
LF2407芯片采集外部电压、电流信号并进行A/D转换，通过DSP内部的控制算法计算PWM脉宽，控制逆变器桥臂开关开通或关断，锁定电网电压的频率和相位，控制输出电流单位功率因数并网。
4 全桥逆变器控制方式和PI整定
我们采用三角波比较的方式对逆变器进行控制，并利用PI整定作为放大器。
PI的参数决定了三角波控制方式的跟踪特性，三角波载波的频率越高，输出波形谐波更易滤除。
加入PI整定环节后的三角波控制方式如图5。
本文将光伏系统设置为二阶系统，其目的是提高光伏发电系统的动态性能，提高响应速度。
并利用最佳的二阶系统工程方式对PI参数进行整定
PI 参数整定后光伏发电系统开环传递函数为：
加入PI 调节能大幅度提升动态性性能，系统响应速度加快。
其中Tpwm=78us
我们选择了单极性调制作为逆变器的调制方式，那么必须获得逆变器的输出参考电流才能对系统进行调制，逆变器的参考电流由电网电压和系统的输出功率等条件获得。
参考电流的获取过程原理如图6。
Upv光伏发电系统Boost输出直流电压，Ipv光伏发电系
统Boost输出直流电流，Ugird是电网电压的有效值，Ppv是光伏器件的输出功率。
其中Ppv=Upv×Ipv，在不考虑电路损耗的情况下IERF=Ppv/Ugird。
光伏电池的最大功率输出保持
在3200W 左右，与电网电压平均幅值220v 相除，得到逆变器输出电流的幅值，幅值乘以正弦，即得到给定电流。
5 仿真结果
我们利用Matlab对控制方式和电路进行了仿真。
电流采样仿真如图7所示。
电流采样的结果如图8。
其中上幅为采样电流；下幅为
d-q转换后的dv和电压波形对比。
逆变器仿真
逆变器的仿真结构如图9。
逆变器仿真结果如10所示。
图10中第一层示出采样电流波形，第二层示出逆变器
的电流，第三幅为电网电压波形。
由图可以看出，逆变转变后的电流波形与电网电压同相。
6 结论
本文针对光伏发电系统设计了一种并网逆变器，重点选择和研究了主电路和控制方法，选择了主电路的拓扑结构，设计了前级的Boost和后级的全桥逆变电路，分析了主电路
各个部分的工作原理，并对主电路各个器件参数进行了计算。
参考文献
[1]王爱超.光伏发电系统中单相并网逆变器的研究[D].曲
阜：曲阜师范大学，2012.96-105.
[2]日本光发电协会编，刘树民，宏伟译.太阳能光伏发电系统的设计与施工[M].北京：科学出版社，2006：58-72.
[3]赵争鸣，陈剑，孙晓瑛.太阳能光伏发电最大功率点跟踪系统[M].北京：电子工业出版社，2011：389-400.
作者简介
赵若静（1985-），女，山西省临汾市人。
现为山西农业大学信息学院教师。
研究方向为信号处理。
作者单位
山西农业大学信息学院山西省太谷县市030800。