瓦，年已经降到元瓦。这对国内太阳能市场走向壮大与成熟起到了决定作用，对实现与国际光伏市场接轨具有重要意义。与此同时，我国其他方面的太阳能开发利用也在蓬勃发展。我国太阳能热水器销售量在年己经达到万平方米，在世界各国排名首位，整个太阳能热水器行业产值超过亿元人民币，行业正以每年的高增长率迅猛发展。作为种有效的节能绿色产品，太阳能光热产品将在建筑供热系统中发挥越来越重要的作用在众多的供热装置中，太阳能集热板与空气源热泵相结合的装置，具有很强的竞争力。太阳能空调作为近几年新发展起来的太阳能利用方式也已经有了较为成熟的产品，而太阳能照明系统和太阳能灶的应用在部分地区已小有普及。作为世纪最有潜力的能源，太阳能产业的发展潜力巨大。太阳能产业是新兴的朝阳行业，再加上良好的政策环境行业本身的特性，使得太阳能产业具有较高的投资价值和发展潜力。太阳能利用的主要形式太阳能作为可再生能源的种，则是指太阳能的直接转化和利用。太阳能利用主要有太阳能热利用太阳能热发电太阳能光发电等。太阳能热利用又有太阳能热水器太阳灶太阳能温室太阳能干燥太阳能海水淡化太阳能空调等通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。由于太阳能电池无转动部件，简单易用，并可小型化，因此具有巨大的潜在应用前景。多个太阳能电池构成个组件，而多个组件可串联成排电池阵列，再将电池阵列并联，就可输出可观的电流同。光伏发电的特点及我国的现状太阳能利用的两个重要途径光热和光伏发电。光伏发电是利用半导体材料的光生伏打效应原理直接将太阳辐射转换为电能的技术。太阳能光伏发电是太阳能发电技术中最有可能大规模经济利用的技术，它既有许多其他发电方式无法比拟的优点它是人类可以利用的最丰富的能源，据统计，在过去漫长亿年中，太阳能消耗了它本身能量的。今后足以供给地球人类，使用几十亿年，真是取之不尽，用之不竭。不受地域限制，地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村，海岛和边远地区更具有利用的价值，我国约有的地区可以较好的利用太阳能资源。太阳能是种洁净的能源，在开发利用时，不消耗燃料，不会发生废渣﹑废水﹑废气﹑也没有噪音，不会造成污染和公害，更不会影响生态平衡。光伏发电系统无机械转动部件，维修简单,光伏发电是静态进行，没有运动部件，寿命长，无需或极少需要维护。分布式电力系统将提高整个资源系统的安全性和可靠性，特别是抵御自然灾害和战备的角度看，它更具有明显的意义。资源﹑发电﹑用电同地域,渴望大幅度节省远程输变电设备的投资费用太阳能发电系统建设周期短，由于是模块化安装，因此可用于小到太阳能计数器的几个毫瓦，大到数十兆瓦的太阳能发电站。光伏建筑集成，节省发电基地使用的土地面积和费用，是目前国际上研究及发展的前沿，也是相关领域科技界最热门的话题之。但光伏发电的不足之处是照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积。获得的能源同四季昼夜及阴晴等气象条件有关。所以要使太阳能发电真正达到实用水平，是要提高太阳能光电变换效率并降低其成本，二是要实现太阳能发电同现在的电网联网即光伏并网发电。目前，已经有不少发达国家开始实施太阳能光伏发电屋顶计划日本德国先后实施了千座和万座光伏屋顶计划。已经完成了数千座太阳能光伏发电的屋顶计划，系统总装机超过了。其中德国的西门子太阳能公司在慕尼黑建成了的世界上最大的太阳能光伏发电屋顶系统。尽管我国研制太阳能电池始于九五八年，中国的光伏技术经过四十年的努力已具有定的水平和基础，但是，与世界先进国家相比仍有不小的差距年代以前，我国边远地区的光伏发电市场主要由国家扶贫项目和双边或多边援助项目支撑。年代以来，随着边远地区经济发展和农牧民收入水平的提高，边远地区的光伏发电市场也开始向商业化发展。根据世界银行全球环境基金可再生能源商业化项目准备研究过程中的资料显示，我国西部地区经营太阳能光伏发电系统的各种公司和团体由年代的不足家，发展到年底的多家，其中大多数公司以商业化赢利为目的。这从侧面表明，我国的光伏发电技术已经具有了定的市场潜力和市场吸引力，但是主要的技术仍来源于国外，其中，太阳能并网发电技术更是刚刚起步。九五期间，国家科委开始将太阳能屋顶并网发电系统列入国家科技攻关计划，企业界已经在深圳和北京分别建成了和的光伏发电屋顶系统并成功的时，如何进行多台并网系统工作状态的自动控制和调整。致谢首先我要感谢我的导师金伟教授。半年来，导师不顾科研和教学的繁忙，时常对我的学业进行悉心的指导，并在生活上给予我无微不至的关心。本文的工作，从选题到试验研究，再到现场数据采集，直至完成全文，都是在导师精心指导下完成的。金老师在学术上的造诣，严谨的治学作风，忘我的工作精神，谆谆教导而又平易近人的师长作风，谦逊的处事态度，我将享用终身。在导师的指导下，我不仅学到了许多专业知识，接触了许多新的领域，还从他们那里学会了如何学习，如何开展科研活动，更重要的是，我学会了如何做人。在此成文之际，谨向导师致以深深的谢意。其次，本论文得到了智能测控研究所的李学伟，常华，刘俊杰，陆晓来，刘燕等学长学姐们的鼓励和帮助表示真诚的谢意。同时，更要感谢多年来直给予我鼎力支持和无私奉献的父母，没有他们的付出与牺牲，我的课题研究就谈不上顺利完成，再次真心地感谢和祝福他们,感谢所有曾经关心和帮助过我的人,最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅评议和参加本人论文答辩的各位老师表示衷心的感谢,参考文献顾德英，张健，马淑华计算机控制技术，北京北京邮电大学出版社，任彦硕,赵丁，张家生自动控制系统,北京北京邮电大学出版社,任彦硕自动控制原理，北京机械工业出版社，太阳能利用近期概况年中国太阳能利用产业分析及投资咨询报告陈兴峰,曹志峰,焦在强基于的单相并网光伏逆变器，北京邮电大学出版社，王志强开关电源设计,电子工业出版社，赵为基于芯片的多功能光伏并网发电系统，合肥工业大学硕士学位论文，陈道炼逆变技术及其应用，机械工业出版社，杨刚，陈鸣硅太阳电池特性中山大学太阳能系统研究所,广东广州林渭勋现代电力电子电路，杭州浙江大学出版社,王兆安，董晓腆基于改进周期平均模整流器控制电力电子技术，赵为太阳能光伏并网发电系统的研究，杭州浙江大学出版社,张廷鹏,吴铁军，徐明等编著通信用高频开关电源，人民邮电出版社，年月沈辉,曾祖勤太阳能光伏发电技术第版北京北学工业出版社，年月英文文献和翻译,毕业设计论文光伏并网发电模拟装置的研发系别自动化工程系专业名称测控技术与仪器班级学号姓名寄小刚指导教师金伟年月日光伏并网发电模拟装置的研发摘要太阳能作为当前人类最理想环保的新能源之，已经得到人类越来越广泛地应用。而光伏并网逆变器是太阳能并网发电系统中必不可少的设备之。光伏并网逆变器是将太阳能电池所输出的直流电转换成符合公共电网要求的交流电并送入电网的设备。按照不同的标准光伏并网逆变器的拓扑结构分为很多种，本文研究了种工频隔离型光伏并网逆变器。本文详细的研究了种小功率光伏并网逆变器的模拟装置，包括主功率模块主控制板辅助电源板等硬件电路的设计原理，元器件的选用及参数的选定，阐述了并网逆变器的各种控制方式，并进行比较。以公司的作为控制，主要详细介绍了该芯片的功能特点及产生波的过程，并给出了主要程序的流程图，其次，分析了太阳能电池的模型及输出特性，比较了几种常用的最大功率点跟踪控制方案，最后介绍了孤岛效应的危害及几种常见的孤岛检测方法。关键字光伏并网逆变器太阳能电池电网孤岛效应﹑﹑﹑﹑﹑目录绪论太阳能利用及光伏发电太阳能是人类最理想的新能源太阳能利用的主要形式光伏发电的特点及我国的现状我国光伏发电市场光伏发电未来展望光伏并网逆变器的简介光伏并网系统的优缺点光伏发电系统对并网逆变器的要求本课题所做的主要工作逆变主电路设计直流输入侧设计场效应管主逆变模块主逆变结构介绍场效应管的驱动模块整个系统的电磁兼容性设计硬件电路设计单片机控制器电路设计使用系列的原因从固定方式到交叉开关配置从系统时钟到时钟系统从传统的仿真调试到基于接口的在系统调试外围采样电路设计电网电压同步信号采样电路设计低压保护电路过流保护电路辅助电源设计逆变主电路和驱动滤波器控制系统软件设计波的原理和的算法原理波形生成策略常用算法比较等效面积法波的软件生成方法的仿真最大功率点跟踪法的比较分析恒定电压跟踪法比较观测法间歇扫描法并网同步的实现试验结果及分析程序设计太阳能并网发电系统的孤岛效应及防止策略孤岛效应及其危害孤岛效应的检测方法总结致谢参考文献英文文献和翻译附录附录主要程序附录实物的照片和输出的波形附录单片机用于测量和控制的原理图绪论太阳能利用及光伏发电太阳能是人类最理想的新能源新能源是二十世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之。由于常规能源的有限性和环境压力的增加，世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。随着经济的发展社会的进步，传统能源却面临着急缺枯竭的危险，人们对能源提出的要求也越来越高，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能风能海洋能水能等都来自太阳能。广义地说，太阳能包括以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这技术领域通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽用之不竭的无污染廉价人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达万千瓦，如果把地球表面的太阳能转为电能，转变率，每年发电量可达千瓦小时，相当于目前世界上能耗的倍。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的光伏制造业争相投入巨资，扩大生产，以争席之地。中国作为世界能