基于fpga的微型逆变器光伏并网发电系统的研究与设计

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1、分类号:密级：UDC：学号：406107212031南昌大学硕士研究生学位论文基于FPGA的微型逆变器光伏并网发电系统的研究与设计ResearchandDesignofMicro-inverterPhotovoltaicGrid-connectedGenerationSystembasedonFPGA胡亚光培养单位（院、系）：信息工程学院自动化系指导教师姓名、职称：江智军教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：电力电子与电力传动论文答辩日期：年月日评阅人:2015年月日一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导

2、下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：义签字日期：<年/月/日二、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编

3、入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志‘_社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写）：0多毛导师签名（手写）：签字曰期：g年Z月/曰签字曰期:t月丨曰论文题目姓名学号4〇(n>]Wff^论文级别博士□硕士0院/系/?专业Hip^ft-备注：□公开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，__

4、____年_月后公开)摘要摘要21世纪以来由于全球能源紧缺及环境污染等问题的日益加重，太阳能作为绿色清洁能源之一，正逐渐从替代能源向基础能源迈进。光伏发电已成为全世界关注与重点发展的新兴产业，光伏并网发电作为太阳能光伏利用的主要形式，必将得到迅速的发展。传统的集中式光伏发电系统抗阴影能力差，系统容量扩展复杂，安装维护复杂，当光伏逆变器发生故障时，对整个发电系统造成影响大。分布式光伏发电系统采用的是光伏并网微逆变器，即每个光伏板配备一个独立的微逆变器，它具有发电效率高，安装简单，热插拔，容易实现最大功率点跟踪等优点。首先，本文研究了针

5、对光伏发电系统的最大功率跟踪技术。如恒电压法、扰动观察法、电导增量法等，做了相关分析与比较。其次，对微型光伏逆变器的选择做了细致的研究，提出一种基于CCM的反激型逆变器拓扑，前级DC/DC采用交错并联反激变换器，后级DC/AC采用的是全桥逆变电路，控制方法简单，功率传输效率高，并网发电效率高。再次，搭建了基于Matlab/Simulink平台的光伏并网发电系统整体仿真模型，对整个系统的性能进行了仿真分析和验证，并且，对处于孤岛状态时的系统也进行了详细的仿真和分析。最后，根据并网光伏微逆变器的技术参数，采用ALTERA公司生产的FPG

6、A中CycloneIV系列EP4CE10E22C8N的芯片做为控制电路核心，进行了软硬件设计，并在第三方仿真平台Modelsim上，对采用的软件算法进行了验证，仿真结果也验证了算法的正确性。关键词：微型逆变器；最大功率点跟踪算法；交错并联反激；CCM；FPGAIAbstractAbstractDuetoglobalenergyshortageandenvironmentalpollutionincreasingsincethe21stcentury.Solarenergyisoneofthegreencleanenergies,is

7、graduallymovingfromthebasicenergy.Photovoltaicpowergenerationhasbecomethefocusofattentionandthedevelopmentofnewindustriesintheworld,mainlyintheformofphotovoltaicpowergenerationastheuseofsolarphotovoltaic,willgetrapiddevelopment.Traditionalcentralizedantiphotovoltaicsys

8、tems,Ithasanti-poorshadow,complexsystemcapacityexpansion,complexofinstallationandmaintenancefeatures.AsthePVinverterf