太阳能光伏并网逆变器的研制

zhaohongm

摘要
能源是国民经济的基本动力。在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能
源短缺并造成环境污染的形势下，世界各国都把开发利用可持续的清洁能源作为
未来的能源发展战略。其中太阳能以资源丰富、没有地域界线、清洁等独特优点
而成为人们关注的热点之一，而太阳能光伏发电产业和市场在持续的技术进步和
逐步完善的法规政策的强力推动下，正快速地发展。
太阳能光伏并网发电系统通过太阳能电池板(电池阵列)将太阳能转化为直
流电能，再通过并网型逆变器将直流电转化为与电网同频、同相的交流电，一部
分给当地负载供电，剩余电力馈入电网。本文以单相并网逆变器为主要研究对象，
对光伏并网逆变系统的拓扑结构、主电路工作状态及数学模型、双环控制的控制
策略、锁相控制算法、最大功率点跟踪(MPPT)控制算法、反孤岛效应检测方
法进行了深入的分析和研究。提出了一种改进的电导增量法的最大功率跟踪控制
算法。结合DSP数字控制特点，提出了分段线性调频的软件锁相环控制算法。
然后对光伏并网逆变系统进行了建模和仿真，从理论上验证了各控制算法的可行
性。通过设计硬件电路制作了1500w的并网逆变器样机一台，从实践上检验了
上述控制算法的的有效性和正确性。
关键词:光伏并网、最大功率点跟踪(MPPT)、电导增量法、锁相环、孤岛效
应、光伏阵列、DSP控制