光伏并网发电系统及其控制研究 硕士

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1、硕士学位论文光伏并网发电系统及其控制研究原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校

2、可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中文摘要光伏并网发电可以高效的利用太阳能这种绿色清洁能源，光伏并网发电技术的研究成为发展趋势和热点。本论文在分析了光伏并网发电国内外进展的基础上，本文分析了单相光伏并网发电系统的组成结构和工作原理。在分析了不同控制策略的优缺点的基础上，采用电流跟踪控制和电网电压前馈控制的策略，对控制系统进行了数学建模。设计并制作了基于光伏并网发电系统的硬件电路，包括

3、系统的主电路、信号的采样与处理电路、PWM及SPWM信号的隔离与驱动电路以及电源电路。对这些电路的工作过程进行了详细的分析，对电路中的参数进行了计算，完成了硬件电路的制作与实验调试。研究了最大功率点跟踪控制(MPPT)的原理和方法，并采用电导增量法来实现光伏阵列的最大功率点跟踪关键词：太阳能并网发电PWMMPPTABSTRACTGrid-Connectedphotovoltaictechnologyisagoodwaytomakefulluseofsolarenergy,whichisgreenandclearenergy.t

4、hegrid-connectedphotovoltaicsystemhasbeenahotspot.Basedontheintroduceofthecurrentconditionofgrid-connectedphotovoltaicsystem，thebasicfoundmentalofGrid-Connectedphotovoltaicsystemisanalyzed.Afteranalyzedifferentcontrolstrategy,currentfollowupamethodisused.Mathematicm

5、odelisestablished.Furthermore,Grid-Connectedphotovoltaiccircuitisdesigned,includingmaincircuit,signalsampleandprocesscircuit,PWMandSPWMwavegenerationcircuitandorderdriverandsourcecircuit.Thesecircuitoperationfoundamentalisanalyzedindetail.Circuitmanufactionanddebugi

6、sfinished.maximumpowerfollowtechniqueisstuded,andconductionincrementmethodisadopted.KEYWORDS：solarenergy,Grid-Connected,PWM,MPPT目录第一章综述11.1课题研究背景11.2国内外光伏并网发电系统的研究进展21.2.1国外进展部分21.2.2国内进展部分41.3本论文的研究思路6第二章光伏发电系统的总体设计72.1硅太阳电池的性能特点72.2太阳能电池的模拟技术102.3电源变换器112.4系统的总体设计

7、132.4.1光伏并网发电系统的组成132.4.2光伏发电控制系统的数学模型152.4.3PI控制算法162.5最大功率点跟踪算法172.5.1最大功率点跟踪方法172.5.2系统总体结构框图19第三章软硬件电路设计203.1PWM信号的生成方法203.1.1用于生成PWM信号生成Saber模型203.1.2PWM波形生成的软件实现方法223.2BOOST变换器模块233.3加入PI反馈控制器的Boost电路273.4SPWM波形生成模块303.5桥式逆变器模块32-ii-3.6控制电路工作原理343.6.1辅助电源设计343

8、.6.2IGBT与MOSFET驱动电路设计343.6.3桥式MOSFET驱动电路设计363.6.4反馈调压电路设计373.6.5arm微控制器及外围电路383.7软件系统的设计393.8PCB制作及成品图片42第四章实验结果分析454.1实测各种波形454.2数据记录474.