单相光伏并网逆变器的研制

随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，开发利用清洁的可再生能源势在必行。太阳能是当前世界上最清洁、最现实、最有大规模开发利用前景的可再生能源之一。其中太阳能光伏利用受到世界各国的普遍关注。而太阳能光伏并网发电是太阳能光伏利用的主要发展趋势，必将得到快速的发展。此外，高性能的数字信号处理芯片(DSP)的出现，使得一些先进的控制策略应用于光伏并网逆变器成为可能。本论文就是在此背景下，对太阳能并网发电系统中的核心器件并网逆变器进行了较为深入的研究，以最大限度的利用太阳能，无污染回馈电网为主要目标，采用TI公司生产的TMS320F2812进行控制，开展了太阳能并网发电系统的理论和试验研究，具有重要的现实意义。 文章首先分析比较了光伏并网逆变器的主电路结构和控制策略，提出本文所设计的单相光伏并网逆变器采用两级式并网结构以及改进的固定频率SPWM电流控制策略。其次，分析了太阳能电池的模型及输出特性，比较了几种常用的最大功率点跟踪(MPPT)控制方案，针对本文所设计的两级结构的并网逆变器提出了MPPT控制的实现过程。 针对上述分析与研究，根据系统的整体控制方案，详细介绍了整个系统的硬件设计和软件设计思想：给出了系统主电路结构及参数选择的设计、控制电路设计、硬件资源分配以及系统软件设计流程图。 试验表明：该系统较好的实现了本文提出的控制方案所应完成的各项功能，控制方案简单可行，系统工作稳定可靠，性能良好。