【摘 要】
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本文设计一个输入功率3.2Kw，输出功率为3Kw的光伏系统，并且能够在符合国家标准的情况下并网。从电能的转换效率和质量两方面出发，设计出光伏并网系统的控制策略和硬件电路。在电
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本文设计一个输入功率3.2Kw，输出功率为3Kw的光伏系统，并且能够在符合国家标准的情况下并网。从电能的转换效率和质量两方面出发，设计出光伏并网系统的控制策略和硬件电路。在电能质量方面，为了使光伏并网系统的输出电能能够与市电同频同相，针对光伏系统的固有特点，对逆变器采取SPWM电流闭环跟踪方式，数字PI重复控制的综合控制方法。设计使用电流内环反馈、电压外环反馈和电网电压前馈作为光伏并网系统的总体控制策略。在效率方面，以最大功率点跟踪的方法来控制系统的功率因素，在最大功率点跟踪控制算法的设计上，先推导出光伏发电板的输出特性，在其特性的基础上比较几种常用的最大功率点跟踪算法的优缺点，然后提出一种电导增量法的改进算法-零均值电导增量控制算法，以其为光伏并网系统的最大功率点跟踪的控制算法。并对其进行仿真，仿真结果表明零均值电导增量控制算法在稳定性和精度方面优于电导增量法。光伏并网系统硬件电路的设计，在基于控制策略的基础上，将所设计的光伏系统分为逆变电路模块、主控单元模块、系统采样及保护检测电路模块、整容滤波电路模块、驱动电路模块五个模块。采用两级式结构的逆变器，第一级为升压电路结构，其作用是把光伏发电板发出的电能调整为适合逆变的电能，提高系统的效率，第二级为全桥逆变器，把直流电逆变成交流电，保证系统输出的电能质量。控制部分的电路结构以TMS320LF2407芯片为主控单元模块的核心。计算出组成各个电路拓扑结构的主要参数，并在考虑性价比的基础上选择出组成各电路的元器件。最后在Matlab/Simulink的环境下对系统进行了仿真。仿真结果表明：逆变器在数字PI重复控制之下、系统经过电流内环反馈、电压外环反馈和电网电压前馈的控制之后，并网电流实现了与市电同频同相。
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