基于dsp的光伏并网逆变器研制

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于DSP的光伏并网逆变器研制学科专业电力电子与电力传动学号201221080506作者姓名谭洋指导教师李晓宁高工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，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

2、与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：曰期：yd年6月〈曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名:日期：立年<月<日分类号密级注UDC1学位论文基于DS

3、P的光伏并网逆变器研制（题名和副题名）谭洋（作者姓名）指导教师李晓宁高工电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电力电子与电力传动提交论文日期2015.04.06论文答辩日期2015.06.03学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月30日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ENGLISHTITLEOFMASTERTHESISDESIGNOFPHOTOVOLTAICGRIDCONNECTEDINVERTERBASEDONDSPAMaster

4、ThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:PowerElectronicsandPowerDrivesAuthor:TanYangAdvisor:LiXiao-ningSchool:SchoolofMechatronicsEngineering摘要摘要当今世界，人口的急剧增加、经济的飞速发展、城市的现代化建设都离不开能源，能源的需求也急剧增加，使传统化石能源的逐渐枯竭，带来了能源短缺的问题。光伏

5、发电作为最具发展潜力的可再生能源，近年来得到飞速发展。光伏发电只有并网才能解决能源紧缺的问题，因此光伏并网发电成为最主要的研究方向。光伏并网系统有最大功率带点的跟踪（MPPT）、并网控制策略和孤岛效应检测等技术难点。本文以这三个技术为基础进行了深入分析研究，对基于数字信号处理器(DSP)控制的单项光伏并网逆变器系统的软硬件进行了设计，以开发出输电质量高、稳定性好、安全的小功率单相光伏并网逆变器。首先，介绍了并网逆变器的拓扑结构，对比各种结构的优缺点，选取了结构简单、易于实现的两级式非隔离的并网逆

6、变器。前级采用Boost升压，实现最大功率跟踪功能；后级采用全桥逆变，实现逆变并网功能。其次，对光伏电池的工作原理和数学模型进行了深入分析，并Matlab/SimuLink环境下对其物理模型进行了仿真，得到了光伏电池的输出特性曲线，并进行了分析。介绍了几种传统的最大功率的跟踪（MPPT）方法的原理和优缺点，提出了基于功率预测的变步长扰动法。第三，介绍了前级Boost的工作原理，并对电感和母线电容的参数进行了设计，介绍了功率开关管的类型及选型，最后对滤波电路类型进行介绍，最终选择LC滤波电路，并对

7、参数进行设计。第四，对并网逆变器的控制策略进行了介绍，对比各种控制方法的优缺点，选取了双环控制策略，建立了全桥逆变器的数学模型，在此基础上设计了电流内环补偿器、电压外环补偿器的参数。为了验证其可行性，对整个逆变系统在Matlab/SimuLink环境了进行了仿真，给出了仿真结果。第五，在双环控制的基础上，对单项光伏并网逆变系统进行了设计。确定以TMS320F2812为控制芯片，并对交流采样电路、IGBT驱动电路、频率相位采样电路进行了设计，完成整个系统控制程序的编写。搭建了实物调试平台，对单项光

8、伏并网逆变器样机进行了实时调试。对其关键环节的输出波形进行了观察分析，结果表明该样机实现了设计的功能，达到了预期的目标。关键词：光伏并网逆变器，最大功率跟踪，双环控制，数字信号处理器（DSP）IABSTRACTABSTRACTNow,asthepopulationbecomeslagerandtheeconomydevelopmentrapidly,thesonsumptionofenergycomesgreater.Alsothefossilenergyisrunningout,theener