基于DSP的單相光伏并網(wǎng)逆變器的研究與設(shè)計.pdf

1、能源短缺以及使用傳統(tǒng)能源帶來的環(huán)境污染成為我國面臨的雙重壓力，嚴重制約著我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。為此，需要研究新型可再生能源來替代傳統(tǒng)化石燃料，以改善能源結(jié)構(gòu)和保護環(huán)境，從而滿足人類對物質(zhì)文化和能源的需求。與傳統(tǒng)能源相比，太陽能分布普遍、資源無限。隨著光伏發(fā)電成本下降和相關(guān)技術(shù)的不斷改進，光伏發(fā)電成為新能源研究的主要方向。作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，并網(wǎng)逆變器對整個系統(tǒng)的性能具有重要意義。
　　基于上述背景，本文以單相光伏并網(wǎng)逆

2、變器為研究對象，對逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理、控制策略、硬件電路和軟件程序設(shè)計等進行了深入研究。
　　首先介紹了課題研究背景和意義，通過分析比較各種拓撲結(jié)構(gòu)性能，選擇了Boost+單相全橋的兩級式非隔離結(jié)構(gòu)，詳細分析了Boost電路和單相全橋電路的工作原理。
　　對系統(tǒng)所用控制策略進行了分析。Boost升壓電路和單相全橋電路進行了獨立設(shè)計，逆變部分采用直流電壓外環(huán)和電感電流內(nèi)環(huán)的控制方式。通過分析比較PI控制和重復(fù)控制的優(yōu)缺

3、點，本文采用了基于電網(wǎng)電壓前饋的PI+重復(fù)控制的復(fù)合控制來調(diào)節(jié)電流環(huán)，在simulink中建立該復(fù)合控制模型，仿真表明復(fù)合控制能較快實現(xiàn)電流跟蹤，且其波形畸變率較小。
　　分析了光伏電池模型及其工作原理，結(jié)合其輸出特性曲線分析比較了三種常用最大功率跟蹤（MPPT）算法，最后提出了變步長擾動觀察法，并在 simulink中搭建模型進行了仿真驗證。
　　根據(jù)系統(tǒng)性能要求，設(shè)計了并網(wǎng)逆變器的硬件電路和軟件程序。硬件電路包括逆變主電