【正文】 ................................................................................................................... II 1 緒論 ......................................................................................................................................... 1 光伏電池的歷史及其工作原理 ................................................................................... 1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的國外與國內(nèi)發(fā)展 ............................................................................... 2 光伏發(fā)電系統(tǒng)形式 ....................................................................................................... 3 光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變器的架構(gòu)及類型（單相） ....................................................... 4 電壓型單相半橋逆變電路 ................................................................................. 4 電壓型單相全橋逆變電路 ................................................................................. 5 電流型單相全橋逆變電路 ................................................................................. 5 主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ....................................................................................................... 6 單相半 橋式電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ............................................................................. 6 單相推挽式逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ............................................................................. 7 單相全橋逆變電路電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ..................................................................... 7 本課題的目的、任務(wù)及意義 ....................................................................................... 8 2 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和基本原理 ................................................................................. 9 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的組成 ........................................................................................... 9 光伏陣列 ............................................................................................................. 9 光伏并網(wǎng)逆變器 ................................................................................................. 9 控制策略的分析與實(shí)現(xiàn) ............................................................................................. 10 逆變器電流跟蹤控制方式 ............................................................................... 10 PWM 波形的生成方法 .................................................................................... 12 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 ....................................................................................... 13 數(shù)字 PI 調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) ..................................................................................... 15 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT)控制策略 ........................................ 18 光伏陣列輸出特性 ........................................................................................... 18 最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT)控制方法 .................................................................. 19 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的孤島效應(yīng)的防止 ................................................................. 22 孤島效應(yīng)的含義及其危害 ............................................................................... 22 孤島效應(yīng)的檢測與防止 ................................................................................... 22 被動(dòng)式檢測方法 ............................................................................................... 22 主動(dòng)式檢測方法 ............................................................................................... 23 ii 本文采用的孤島效應(yīng)檢測方法 ....................................................................... 24 3 單相并網(wǎng) 發(fā)電系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ........................................................................................... 27 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖 ................................................................................................. 27 主電路設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 28 光伏陣列的選擇 ............................................................................................... 28 輸入濾波電容的計(jì)算 ....................................................................................... 28 開關(guān)管的選擇 ................................................................................................... 30 輸出濾波電感的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 30 控制電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 31 控制芯片的選擇 ............................................................................................... 31 調(diào)試軟件介紹 .............................................................. 32 信號(hào)檢測電路 ................................................................................................... 33 鎖相環(huán)的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 35 PWM 信號(hào)的隔離與驅(qū)動(dòng)電路 ........................................................................ 36 4 單相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ................................................................................... 38 軟件設(shè)計(jì)總體框圖 ..................................................................................................... 38 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 ............................................................................................................. 40 PWM 波形產(chǎn)生模塊 .................................................................................................. 40 光伏陣列的最大功率點(diǎn)跟蹤 (MPPT)控制 ................................................................ 42 孤島效應(yīng)的檢測 ......................................................................................................... 43 總結(jié) .......................................................................................................................................... 45 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 46 致謝 .......................................................................................................................................... 48 1 1 緒論 光伏電池的歷史及其工作原理 自從 1954 年第一塊實(shí)用光伏電池問世以