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太阳能光伏并网逆变器的研制

胡安平  
【摘要】: 能源是国民经济的基本动力。在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺并造成环境污染的形势下,世界各国都把开发利用可持续的清洁能源作为未来的能源发展战略。其中太阳能以资源丰富、没有地域界线、清洁等独特优点而成为人们关注的热点之一,而太阳能光伏发电产业和市场在持续的技术进步和逐步完善的法规政策的强力推动下,正快速地发展。 太阳能光伏并网发电系统通过太阳能电池板(电池阵列)将太阳能转化为直流电能,再通过并网型逆变器将直流电转化为与电网同频、同相的交流电,一部分给当地负载供电,剩余电力馈入电网。本文以单相并网逆变器为主要研究对象,对光伏并网逆变系统的拓扑结构、主电路工作状态及数学模型、双环控制的控制策略、锁相控制算法、最大功率点跟踪(MPPT)控制算法、反孤岛效应检测方法进行了深入的分析和研究。提出了一种改进的电导增量法的最大功率跟踪控制算法。结合DSP数字控制特点,提出了分段线性调频的软件锁相环控制算法。然后对光伏并网逆变系统进行了建模和仿真,从理论上验证了各控制算法的可行性。通过设计硬件电路制作了1500W的并网逆变器样机一台,从实践上检验了上述控制算法的的有效性和正确性。


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