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光伏发电并网技术是一种利用太阳能转换为电能的技术。本课题就是研究设计开发高效的、高性能的基于FPGA光伏发电并网逆变器控制系统,具有重要的社会意义和较大的经济意义。本课题以光伏并网逆变系统为研究对象,围绕光伏并网控制系统的结构、最大功率点跟踪(MPPT)技术、逆变器的SVPWM控制等关键问题,从控制策略的分析比较、有关算法的MATLAB仿真、控制系统的FPGA硬件实现等方面,进行了较为深入的研究,主要研究内容和结论如下:首先在概括介绍光伏产业发展现状的基础上,对光伏并网发电技术进行了综述,并简单介绍了光伏并网发电系统的类型及拓扑结构,指出了光伏并网逆变控制系统的主要技术难点。接着分析了光伏并网发电系统的工作原理,并对各组成部分进行了设计仿真,包括光伏电池的特性研究及设计仿真,DC-DC变换器、锁相环原理及设计仿真,桥式逆变电路设计及选择等内容。针对MPPT实现方式,首先对各种基于采样数据的直接MPPT控制算法、人工智能MPPT控制算法进行了分析比较。在此基础上提出了一种改进型的电导增量MPPT算法,较传统的电导增量MPPT算法,增加了全微分和变步长,可以快速准确地追踪到最大功率点,减少了追踪范围和时间,避免了在最大功率点附近的反复震荡,减小了系统误差,使系统运行效果优良,并且容易在FPGA芯片上实现。对于光伏并网逆变器控制方式的问题,介绍了电压外环,电流内环的双闭环控。PWM调制方式采用空间矢量脉宽调制方式。最终通过SVPWM来驱动开关管实现逆变过程。经过分析研究,验证了设计的可行性。最后,对光伏并网逆变系统的FPGA实现进行了研究,包括MPPT模块和SVPWM的设计、Verilog HDL编程、仿真和硬件验证。实验结果表明,有关程序设计时是正确的,在FPGA中实现了最大功率跟踪及SVPWM调制功能,相对于DSP实现的系统,FPGA控制系统的可靠性高、实时性强、能源转换效率高、系统稳定性好,并且可现场编程、在线升级。