【正文】 ......................... 1 世界能源狀況 ..................................................................................................... 1 太陽能光伏發(fā)電的廣闊前景及發(fā)展趨勢 ........................................................ 2 光伏發(fā)電系統(tǒng) ........................................................................................................... 3 光伏發(fā)電工作原理及分類 ................................................................................. 3 光伏并網(wǎng)逆變器的關(guān)鍵技術(shù) ............................................................................. 4 本課題的主要研究內(nèi)容 ............................................................................................ 5 2 光伏并網(wǎng)逆變器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................. 7 并網(wǎng)逆變器的分類與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ................................................................................ 7 并網(wǎng)逆變器的分類 ............................................................................................. 7 逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ............................................................................................. 7 光伏并網(wǎng)逆變器的總 體設(shè)計(jì)方案 ..................................................................... 9 系統(tǒng)工作原理 ........................................................................................................... 10 前級 Boost 電路工作原理 ................................................................................. 10 后級單相全橋逆變器的工作原理 .................................................................... 11 3 并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù) ...................................................................................................... 12 光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤 ....................................................................................... 12 光伏電池的原理 ............................................................................................... 12 太陽能光伏電池的最大功率輸出跟蹤策略 ................................................... 12 變步長擾動(dòng)觀察法的實(shí)現(xiàn) ................................................................................ 13 孤島效應(yīng)檢測方法研究 ........................................................................................... 15 孤島效應(yīng)及其危害 ............................................................................................ 15 周期擾動(dòng) AFDPF 方法 ...................................................................................... 16 4 基于 DSP 的光伏并網(wǎng)逆變器硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) ................................................................. 19 光伏并網(wǎng)逆變器的性能指標(biāo)與技術(shù)參數(shù) ............................................................... 19 . . 性能指標(biāo) ............................................................................................................ 19 技術(shù)參數(shù) ............................................................................................................ 19 主電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 20 Boost 電路主要參數(shù)設(shè)計(jì) .................................................................................. 20 逆變電路主要參數(shù)設(shè)計(jì) .................................................................................... 22 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) .................................................................................................... 24 控制電路設(shè)計(jì) .................................................................................................... 25 5 系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn) .............................................................................................................. 27 MATLAB 軟件簡介 .................................................................................................. 27 仿真波形 .................................................................................................................. 27 電流跟蹤型逆變器仿真 .................................................................................... 27 光伏電池的輸出 特性仿真 ................................................................................ 29 帶有最大功率點(diǎn)跟蹤的 DCDC 電路仿真 ...................................................... 30 結(jié) 論 ................................................................................................................................... 34 致 謝 ................................................................................................................................. 35 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 35 . . 1 緒論 隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷加速和工業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，人類所需要的能源不斷增加，現(xiàn)有的自然資源供應(yīng)已經(jīng)捉襟見肘，在此情況下，大力發(fā)展新的可替代能源已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。 根據(jù)系統(tǒng)的整體控制方案， 本文最后給出了 光伏并網(wǎng)逆變器硬件設(shè)計(jì)， 并在理論分析的基礎(chǔ)上 ， 分別對太陽能光伏電池、最大功率點(diǎn)跟蹤控制進(jìn)行了仿真， 部分 驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)的光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的可行性。其次，分析了太陽能電池的模型及輸出特性，比較了一些常用的最大功率點(diǎn)跟蹤（ MPPT）控制方法，確定了本論文采用 擾動(dòng)觀測法來實(shí)現(xiàn) MPPT，并針對本文設(shè)計(jì)的兩級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的微型逆變器提出 了最大功率點(diǎn)跟蹤控制的實(shí)現(xiàn)過程。本論文在此 背景下，對并網(wǎng)逆變器進(jìn)行了深入的研究， 在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了基于 TI 公司生產(chǎn)的 TMS320F240 數(shù)字信號處理器（ DSP）芯片的 800W 微型 光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器。近年來，太陽能以其清潔、分布普遍和資源量大 的 優(yōu)點(diǎn)，成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)。. . 本科畢業(yè)設(shè) 計(jì)（ 論 文） 題目 800W 微型光伏發(fā)電并網(wǎng) 逆變 器設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 教學(xué)院系 專業(yè)年級 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 職 稱 單 位 輔導(dǎo)教師 職 稱 單 位 完成日期 年 月 日 Graduation Thesis . . Design of 800W Microphotovoltaic Gridconnected Inverter School of Electrical Engineering and Information 20216 . . 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷 發(fā)展與深入，人類對能源的需求已經(jīng)引發(fā)了能源危機(jī)和環(huán)境污染。可再生能源受到了各國的廣泛重視。光伏并網(wǎng)逆變器作為光伏并網(wǎng)發(fā)電的重 要裝置，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制算法的設(shè)計(jì)成為當(dāng)下研究的重點(diǎn)。 本文 首先分 析了現(xiàn)有光伏并網(wǎng)逆變器的主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上 采用無變壓器絕緣的兩級他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后分析了前級 Boost 電路和后級的全橋逆變電路工作原理。再次，闡述了孤島效應(yīng)產(chǎn)生的原因 及危害，并對孤島效應(yīng)的一些檢測方法進(jìn)行了比較， 采用 了周期性擾動(dòng)正反饋 頻率漂移 (AFDPF)孤島 檢測方法。 關(guān)鍵詞 ： 太陽能；光伏并網(wǎng)逆變器；最大功率點(diǎn)跟蹤；孤島檢測 . . Abstract With the development of economic globalization and industry， the human demand for energy has led to the energy crisis and environmental pollution. Now renewable energy resources are researched by many countries. In the green renewable energy， because of its clean， distribution in general and large storage， solar energy has became a hotspot in the world. Photovoltaic inverter is an impo