并网型光伏逆变系统研究与实现

随着化石能源的枯竭和环境污染问题的凸显，开发利用风能和太阳能等可再生能源受到越来越多人的关注。太阳能以其绿色无污染、储量巨大等优点，成为最具发展潜力的新能源之一。本文以单相光伏并网发电系统为研究对象，从系统的拓扑结构、主电路元件的参数设计、系统的控制策略等方面进行了较详细的分析和研究，主要内容如下： 分析了不同拓扑结构的光伏并网逆变器的特点，详细的研究了无变压器非隔离型光伏并网逆变器的工作过程，给出了并网前的输出电压控制及并网后的直流母线电压外环和并网电流内环的双闭环控制控制策略。 建立了光伏电池的数学模型及MATLAB/Simulink环境下光伏电池的仿真模型，并进行了仿真研究，给出了光伏电池输出特性与光照强度和环境温度之间的关系。 对Boost电路和全桥逆变器主电路元器件的参数进行了理论计算，并制作和调试了实验电路。设计了以TMS320F2812为核心的控制系统电路，完成了一台单相5Kw光伏并网逆变器实验样机的设计、制作和调试。 建立了电压电流双闭环的控制策略，并按照典型II型和典型I型系统分别对电压环和电流环进行了校正。 在特定条件下，利用实验样机进行了初步的并网实验，运行结果表明：系统可以实现单位功率因数运行，并具有较好的稳定性。