【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 基于 DSP的光伏并網(wǎng)逆變器硬件 電路的設(shè)計(jì) 作 者 院 (系 ) 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 答辯日期 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng)信責(zé)任書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn) 的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 本人畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與資料若有不實(shí)，愿意承擔(dān)一切相關(guān)的法律責(zé)任 。 論文作者簽名 : 年 月 日 摘要 I 摘 要 伴隨著人類生活水平的不斷提高，環(huán)境污染和能源危機(jī)已成為人類的一個(gè)巨大的難題，而太陽(yáng)能作為一種可再生新能源，它具有清潔、環(huán)保、豐富等特點(diǎn)，因此其開發(fā)利用越來越得到人們的青睞。在過不久，太陽(yáng)將會(huì)成為人類所需 能源的主要來源，它的開采形式主要是并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，是將太陽(yáng)能以光的形式轉(zhuǎn)化為電能而被人們利用。近些年，隨著人們對(duì)光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的深入研究，一些 高性能的數(shù)字信號(hào)處理器芯片也相繼問世，它們的出現(xiàn)不僅簡(jiǎn)化了光伏并網(wǎng)的控制結(jié)構(gòu)，而且極大的提高了光伏并網(wǎng)的系統(tǒng)性能。 本篇論文主要研究的是光伏發(fā)電系統(tǒng)，而且實(shí)現(xiàn)了單相光伏并網(wǎng)逆變器硬件電路的設(shè)計(jì)。 論文首先描述了太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)的國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀，并介紹了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的基本原理。然后提出了以雙級(jí)式非隔離電壓型逆變器為核心的單相光伏并網(wǎng)逆變器的硬件電路設(shè)計(jì)方案，同時(shí)對(duì)硬件電路的參 數(shù)進(jìn)行了計(jì)算與設(shè)計(jì)，并在 Matlab軟件上實(shí)現(xiàn)了仿真測(cè)試。最后對(duì)本篇論文進(jìn)行內(nèi)容總結(jié)以及對(duì)后續(xù)研究工作進(jìn)行了展望。 關(guān)鍵詞： 光伏并網(wǎng)；逆變器；數(shù)字信號(hào)處理器。 ABSTRACT II Photovoltaic Grid Inverter Based On DSP Hardware Circuit Design ABSTRACT Along with the human living standard enhances unceasingly, environmental pollution and energy crisis has bee a huge problem of mankind, and solar energy as a kind of can be born in energy, it has a clean, environmental protection, rich characteristics,etc. so its development and utilization of more and more get the favor of people. Soon solar energy will bee the main source of energy needed for human, its mining form mainly photovoltaic grid power generation systems. Is the solar energy into electrical energy in the form of light and be used by people. In recent years, with the indepth study of the photovoltaic grid inverter systems, some high performance Digital Signal Processor chip also presence not only simplifies the control structure of the photovoltaic grid, and greatly improve the performance of photovoltaic grid systems. This paper mainly studies the photovoltaic power generation systems. And implements the singlephase photovoltaic grid inverter based on Digital Signal Processor hardware circuit design. The paper firstly described the development of solar photovoltaic grid in the world, and explained the controlled photovoltaic grid then put forward to the twostage type of isolation voltage type inverter singlephase photovoltaic grid inverter as the core of hardware circuit design, at the same time parameter was calculated and the design of hardware circuit,ang realizes the simulation on the Matlab software testing. The last of this paper summary as well as to the further research work is prospected. Key words: gridconnected photovoltaic。 inverter。 DSP 目錄 III 目 錄 摘 要 ......................................................................... I Abstract ...................................................................... II 第一章 緒 論 ................................................................... 1 課題研究 的背景和意義 .................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .......................................................... 1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 ...................................................... 1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 ...................................................... 2 本課題研究的主 要內(nèi)容 .................................................... 2 第二章 光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的控制策略 .............................................. 3 逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類 ................................................... 3 輸出電流控制方式 ....................................................... 5 SPWM 電流跟蹤方式 ................................................ 5 電流滯環(huán)瞬時(shí)比較方式 .............................................. 6 SVPWM 電流控制方式 ................................................ 6 最大功率點(diǎn)跟蹤 ......................................................... 7 孤島效應(yīng) ................................................................ 8 孤島效應(yīng)的影響和危害 .............................................. 8 孤島效應(yīng)的檢測(cè)方法 ................................................ 9 本章小結(jié) ............................................................... 9 第三章 基于 DSP 的并網(wǎng)逆變器硬件電路的設(shè)計(jì) ..................................... 11 基于 DSP 的控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................ 11 數(shù)字信號(hào)處理器 DSP 簡(jiǎn)介 .......................................... 11 DSP 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ............................................. 12 采樣和調(diào)理保護(hù)電路設(shè)計(jì) ................................................. 13 主電路設(shè)計(jì)與關(guān)鍵參數(shù)選擇 ............................................... 17 Boost 電路設(shè)計(jì)與參數(shù)選擇 ......................................... 17 逆變器電路參數(shù)選擇 ............................................... 20 本章小結(jié) ............................................................... 21 第四章 光伏并網(wǎng)逆變器仿真測(cè)試 ................................................. 23 Matlab 搭建電路圖 ...................................................... 23 仿真波形和分析 ........................................................ 23 本章小結(jié) ............................................................... 24 目錄 IV 第五章 總結(jié)和展望 ............................................................. 25 工作總結(jié) ............................................................... 25 展望 .................................................................. 25 參考文獻(xiàn) ...................................................................... 27 致 謝 ........................................................................ 29 榆林學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 緒 論 課題研究的背景和意義 隨著人類社會(huì)的現(xiàn)代化、工業(yè)化、智能化的不斷發(fā)展，能源在人們生活和社會(huì)發(fā)展中起著決定性作用。它已經(jīng)成為人類社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力，不斷的為人們提供便利，因此人類的能源需求也在日益擴(kuò)大。隨著人類對(duì)一次性能源的無節(jié)制開采，環(huán)境污染也在日趨嚴(yán)重。如溫室效應(yīng)、酸雨、厄 爾尼諾現(xiàn)象等一系列環(huán)境問題都在威脅著人類的可持續(xù)發(fā)展。因此，能源和環(huán)境已經(jīng)成為人類所要迫切解決的問題。 在人類社會(huì)中，由于人們對(duì)自然資源的過度采集，致使能源枯竭和環(huán)境污染已成為人累面臨的最大的危機(jī)。因此，整個(gè)人類都在尋找更加清潔、便利的二次能源。而