【正文】 計要求 ............................................... 2光伏發(fā)電系統(tǒng) ............................................................. 光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成 ................................................... 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類 ................................................... 3光伏電池 ................................................................. 光伏電池的工作原理 ................................................... 光伏電池的分類 ....................................................... 基于 DSP 的控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 ........................................... DSP 概述 ......................................................... DSP 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 ............................................. 4主電路拓?fù)浼半娐分饕獏?shù)設(shè)計 ............................................. 主電路拓?fù)? ........................................................... DCDC 部分的電路拓?fù)? ................................................. 功率開光管的緩沖電路的設(shè)計 DCAC（逆變）部分的電路的拓?fù)? 5 系統(tǒng)軟件的構(gòu)架 ..................................................... 系統(tǒng)的控制方式 PI算法的程序框圖 ............................................................. PI控制程序框圖 ............................................................... SPWM波的生成 ................................................................. 6 采樣電路 ................................................................. 直流電壓電流采樣電路 ............................................... 交流電壓與頻率的采樣 ............................................. 34 第四章 光伏并網(wǎng)逆變器仿真測試 .............................................. 結(jié)論 ....................................................................... 參考文獻(xiàn) ................................................................... 致謝 ....................................................................... 附圖 ....................................................................... 1 引 論 太陽能應(yīng)用的背景 伴隨著傳統(tǒng)的能源資源不斷枯竭，環(huán)境污染造成全球變暖的最嚴(yán)重的問題，制約著社會的可持續(xù)發(fā)展。 ABSTRACT................................................. 錯誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞：光伏離網(wǎng)；逆變器 ； DSP； Matlab 仿真 The design of inverter circuit in off grid photovoltaic inverter Abstract In recent years, with the continuous consumption of nonrenewable energy, the energy crisis has bee 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, nonpolluting, never failure of source and simple maintenance measures, and thus draws more and more this paper, as for an important research field of solar energy applicationsphotovoltaic 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 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。 太陽能 發(fā)電作為一種全新的電能生產(chǎn)方式 ，具有清潔無污染、來源永不衰竭且維護(hù)措施簡單等特點(diǎn)， 因而 受到越來越廣泛的關(guān)注。 本 文針對太陽能應(yīng)用的一個重要研究領(lǐng)域 —— 光伏發(fā)電系統(tǒng)，尤其是小功率光伏 離網(wǎng) 發(fā)電系統(tǒng)， 設(shè)計實(shí)現(xiàn)了基于 DSP 控制的光伏離網(wǎng)逆變器逆變電路部分的硬件電路。 inverter。 1緒論 ................................................... 錯誤 !未定義書簽。對于全世界的能源需求的增長使能源資源已經(jīng)成為了世界上最重要的戰(zhàn)略物資。光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種重要的解決問題，如能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)。因此對光伏發(fā)電設(shè)計具有巨大應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義。光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也相對緩慢，各種光伏材料的發(fā)展都相對落后。 20xx 年，國家發(fā)改委啟動了“送電到鄉(xiāng)”項(xiàng)目，使得中國的光伏市場迅速增長，總裝機(jī)容量從 20xx 年的 23． 5 MW 迅速增長到20xx 年的 45 MW，至 20xx 年達(dá)到 55 MW。目前我國已經(jīng)形成了完整的太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈。 我國光伏發(fā)電的重點(diǎn)項(xiàng)目： (1)我國“光明工程”計劃 由國家發(fā)展計劃委員會牽頭制定的“中國光明工程”計劃，籌集 l00 億元，計劃到 20xx 年利用風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)解決 2300 萬邊遠(yuǎn)地區(qū)人口的生活、邊防哨所、微波通訊站、公路道班、輸油管線維護(hù)站、鐵路信號站等用電問題。該電站采用與市電并網(wǎng)形式。這是20xx 北京奧運(yùn)會主場館鳥巢工程首次采用太陽能光伏發(fā)電。該太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝在位于國家體育場鳥巢周圍的 5 個安檢棚頂部，每個安檢棚為一個并網(wǎng)發(fā)電單元。這套光伏發(fā)電系統(tǒng)每天可為鳥巢提供 520度綠色電力。上海計劃利用十年的時間，將現(xiàn)有 2 億平方米平屋頂?shù)?1． 5％，約 300 萬平方米，即十萬個屋頂用作太陽能發(fā)電。每年最低發(fā)電量可達(dá) 143 千瓦時，平方米．每年至少發(fā)電 3． 3億度。日本利用其電子技術(shù)優(yōu)勢，大 力發(fā)展光伏發(fā)電產(chǎn)品，其產(chǎn)量已經(jīng)相當(dāng)于全球產(chǎn)量的 50 以上；德、日、英、荷、美等國企業(yè)基本壟斷了全球的光伏發(fā)電產(chǎn)品市場，出口額占世界貿(mào)易額的 80 以上。 20 世紀(jì) 80 年代以來，世界各國特別是 發(fā)達(dá)國家相繼投入大量的人力、物力 開展對太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物能等新型可再生能源的研究、開發(fā)和利用工作。日本政府 1994 年開始實(shí)施“朝日七年計劃”，總?cè)萘?185WMp， 1997 年又宣布實(shí)施“七萬屋頂計劃”，總?cè)萘?280MWp。充分說明了該產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展態(tài)勢。除此之外，太陽能光電企業(yè)在 20xx 年間的貸款融資金額增長了近 100 億美元，使得該產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。 20xx 年月 16 日 ，美國參議院通過了一攬子減稅計劃，其中將光伏行業(yè)的減稅政策（ itc）續(xù)延 26年。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池。要求：輸入直流電壓 250V300V,逆變電壓波形為正弦信號 ,有效值 220V177。 (3) 逆變器中逆變電路硬件電路的設(shè)計，包括：直流升壓斬波電路結(jié)構(gòu)、逆變器電路、 LC 輸出濾波、 DSP 控制電路、采樣硬件電路。 （ 1） 光伏電池陣列： 光伏電池是組成太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的最小單位，單個光伏電池功率較小，最大輸出功 率不超過 5Wp，為滿足不同等級負(fù)載供電需要，人們將光伏電池串并聯(lián)后統(tǒng)一封裝構(gòu)成光伏模塊 (Photovoltaic Module— PV)，這是目前光伏器件的主要存在及應(yīng)用方式。同時由于光伏陣列輸出特性的特殊性，其輸出功率為日照強(qiáng)度和模塊溫度的非線性函數(shù)，存在著最大輸出功率跟 (Maximum Power Point Tracking— MPPT)問題。它的功能是受控制系統(tǒng)控制，從而將直流轉(zhuǎn)變?yōu)榕c交流電網(wǎng)或本地交流負(fù)載相匹配的交流電。這 種包括蓄電池作為儲能環(huán)節(jié)的光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為“可調(diào)度式光伏發(fā)電系統(tǒng)”。還有像邊防哨所、氣象臺站、通信中繼站、大型海洋浮標(biāo)等特殊場所也使用獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)。當(dāng)太陽能光伏發(fā)電進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展階段，并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)成為電力工業(yè)重要的組成部分，是太陽能光伏發(fā)電的重要方向和主流趨勢。根據(jù)負(fù)載及系統(tǒng)的供電可靠性的需要，在 DC/DC 變換器輸出端連接蓄電池組。顯然風(fēng)能發(fā)電與太陽能發(fā)電具有很好的互補(bǔ)性，其優(yōu)點(diǎn)顯見：利用太陽能、風(fēng)能的互補(bǔ)特性可以產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出，提高系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和可靠性；在保證供電情況下，可以大大減少儲能蓄電池的容量；對混合發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計和匹配，可以基本上由風(fēng) /光系統(tǒng)供電，無須啟動備用電源和備用發(fā)電機(jī)，以此獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)太陽光照射到 PN 結(jié)時，就會產(chǎn)生一定量的電子和空穴對， N 區(qū)就有過剩的電子，這樣就形成了光生電動勢，其方向與勢壘電場方向相反。按電池結(jié)構(gòu)分類如下。 （ 2）同質(zhì)結(jié)光伏電池。指用金屬和半導(dǎo)體接觸組成一個“肖特基勢壘”的光伏電池（又稱 MS 光伏電池）。指利用薄膜技術(shù)將很薄的半導(dǎo)體光電材料撲在非報道提的襯底上而構(gòu)成的光伏電池。指將兩種對光波吸收能力不同的半導(dǎo)體材料疊在一起構(gòu)成的光伏電池。這種形式的電池不但可以減少半導(dǎo)體材料的消耗，還未建筑物和太陽能應(yīng)用的一體化設(shè)計創(chuàng)造了條件。由于在這種材料中的正負(fù)電荷有一部分會因晶體晶界連接的不規(guī)則性而損失，所有不能全部被PN 結(jié)電場