值由输入电压和变压器初次级匝数比决定。电路如图。蓄电池并网输出直流变换全桥模块主控芯片控制电压电流采样采样电压采样电流输出控制电网电压过零检测闽江学院学士学位论文图升压电路逆变整流电路模块逆变电路采用了全桥电路结构。针对小型太阳能并网发电系统全桥电路采用开关管也能实现很好的效果。本系统采用，是因为具有高输入阻抗，低导通压降，饱和压降低和耐压高的优点，适用于高直流电压大功率的应用场合，为今后设计更大功率的并网逆变控制器打下基础。全桥电路构成的变换器可控制能量的双向流动。主控芯片模块产生两路互补输出的单极性驱动信号，通过驱动全桥电路。单相全桥逆变电路的左右桥臂输出相位差为，极性相反的脉冲。经平滑滤波滤除高频载波信号后，通过隔离变压器向电网输入高质量的正弦波交流电。本文逆变整流电路如图。图逆变整流电路院学士学位论文图主控芯片两路输出波形图输出驱动信号闽江学院学士学位论文图逆变器输出电压波形图逆变器输出电压波形单个周期闽江学院学士学位论文图逆变器输出电压与电流波形比较闽江学院学士学位论文闽江学院本科毕业论文题目小型太阳能并网发电系统研究逆变电路部分软件控制算法设计学生姓名学号系别物理学与电子信息工程系年级专业电子信息工程指导教师职称完成日期年月日闽江学院学士学位论文闽江学院毕业论文设计诚信声明书本人郑重声明兹提交的毕业论文设计小型太阳能并网发电系统研究逆变电路部分软件控制算法设计，是本人在指导老师隋越的指导下独立研究撰写的成果论文设计未剽窃抄袭他人的学术观点思想和成果，未篡改研究数据，论文设计中所引用的文字研究成果均已在论文设计中以明确的方式标明在毕业论文设计工作过程中，本人恪守学术规范，遵守学校有关规定，依法享有和承担由此论文设计产生的权利和责任。声明人签名年月日闽江学院学士学位论文摘要介绍了单相太阳能并网发电系统逆变部分的硬件设计，完成了基于芯片并网逆变器软件控制算法的设计。介绍了基于面积等效法生成单相数据表的方法，及采用软件锁相环控制并网电流同步的方法，并给出了软件的工作流程。实验结果表明，控制策略简单有效，系统的并网电流波形谐波分量少失真度。关键词并网逆变面积等效法软件锁相环闽江学院学士学位论文的电能变换成交流电能与电网并网发电。并网逆变器作为太阳能电池与电网的接口装置，在新能源的开发和利用中有着至关重要的作用。现代逆变技术为太阳能逆变提供了强有力的理论支持，半导体器件技术现代控制技术现代电力电子技术脉宽调制技术为并网逆变的研究提供了技术支持。目前太阳能发电系统中的逆变器大多采用工作在状态的全桥式逆变方案。如何提高逆变器的性能，提高开关频率，提高逆变器的功率密度，同时满足电能质量要求成为近年研究的热点，逆变器正朝着高功率密度，高变换效率，高可靠性，智能化的方向发展。本文所做工作太阳能并网发电系统的研究主要由个人完成，分工如下范成水黄继岳施天河为组负责前端太阳能电池最大功率跟踪部分张新池张增荣与作者为组负责后端并网逆变控制部分。作者负责并网逆变电路部分控制软件的编写。本文在学习太阳能并网发电系统的工作原理及前人的研究基础上，进步研究了太阳能并网发电系统的核心技术并网逆变技术。提出了并网逆变的控制策略，结合硬件完成了并网逆变电路部分控制软件的编写。主要工作如下选择太阳能并网发电系统逆变部分拓扑结构，设计硬件电路。研究并网逆变器的工作原理及各种控制策略，完成并网逆变器的软件控制算法设计。闽江学院学士学位论文研究并网发电系统的孤岛效应，完成检测孤岛效应的软件设计，并仿真验证可行性。研究蓄电池的充放电特性，对电池进行放电管理，设计系统电路的软件保护。实现系统控制软件的抗干扰措施。闽江学院学士学位论文太阳能并网发电逆变控制器硬件电路简介逆变控制器设计方案并网逆变器的设计方案将蓄电池输出通过直流变换升压至，并稳定输出，变换采用推挽拓扑结构。单相并网逆变电路部分采用全桥拓扑结构，控制方式采用电压源输入控制输出电流，并网输出采用工频变压器隔离。设计方案框图如图。图设计方案框图硬件电路介绍变换升压电路模块系统升压电路模块采用了全波整流方式的推挽结构，将电池电压升至母线电压，并稳定输出电压。推挽拓扑主要由初次级绕组带中心抽头的变压器两个开闽江学院学士学位论文目录引言太阳能并网发电系统的研究背景及现状本文所做工作太阳能并网发电逆变控制器硬件电路简介逆变控制器设计方案硬件电路介绍太阳能并网发电逆变控制器软件算法的设计系统软件整体工作流程主控芯片主要功能介绍及资源的分配主控芯片主要功能介绍资源的调度与分配系统数据采集软件处理系统并网逆变控制算法单极性正弦数据表的生成方法单相驱动信号的软件设计并网同步的实现与分析系统孤岛效应防止策略系统电池放电管理及保护电路软件设计控制系统软件抗干扰措施实验结果系统技术条件系统实验结果及工作波形结论与展望参考文献附录致谢闽江学院学士学位论文引言太阳能并网发电系统的研究背景及现状在全球经济发展的格局下，人类对能源的需求在不断增长，能源的可持续发展越来越得到人们的重视。太阳能以其清洁无污染，并且是可再生能源的优点得到人们的关注。近年来，太阳能的利用通过不同形式得到了迅猛的发展。发达国家已掀起了发展太阳能并网发电系统的高潮，特别是发展屋顶太阳能并网发电系统。目前，些发达国家纷纷实施推广太阳能建筑体化项目，比较著名的有德国十万屋顶计划美国百万屋顶计划和日本的新阳光计划等。年，我国的上海和江苏也分别开始实施十万屋顶计划和千个屋顶计划。据有关专家们估计，到年全球太阳能发电将占世界发电量的，年将占，年以后将成为世界能源支柱。并网逆变技术作为开发新能源的关键技术，它将太阳能电池闽江学院学士学位论文并网同步的实现与分析本文跟踪电网频率采用了软件锁相环的方法，软件算法的基本思想是假设电网电压频率的变化范围是实际电网的波动小于此范围，于是可预先设定并网电流的控制频率为，在正弦周期内载波脉冲数为个，载波频率。根据公式可得到，固定值不变通过不断调整载波频率即可实现输出电流频率跟踪电网电压频率。另外根据计算公式，固定载波频率改变载波的个数也可以实现输出电流频率跟踪电网电压频率。对比分析前后两种方法可以得出在相同条件下前者相对后者可以实现较高跟踪精度，但跟踪速度较慢。考虑到电网频率比较稳定，不会发生突变，本文选择了固定值不变，改变载波频率的方式。本文在实验中将模拟电网电压频率从范围内变化，验证了此跟踪方式可实现良好效果。本文在第四章实验结果中给出了输出电流与模拟电网电压的同步波形图。本系统跟踪电网频率实现同步的具体软件控制过程如下主要通过控制芯片的输入捕捉中断和载波周期定时中断此为系统软中断完成。在输入捕捉中断上升沿中断检测当前输出占空比在正弦数据表中的位置即第几个数据，载波周期定时中断循环从正弦数据表零度角开始读出占空比值并输出，同时清零换向标志位定时周期内在换向时置位换相标志位。图不同载波频率输出不同频率的示意图如图示，按照预设的并网电流控制频率输出后，在第次捕捉中断时可能出现以下三种情况，设零度角在正弦数据表中位置为，电网周期为，载波周期为载波频率符合要求，如曲线所示，此时载波频率过高，如曲线所示此时需增大载波频率过低，如曲线所示，。本文采用两组的电池串联端电压为，通过计算温度补偿值应为。本文采用实时监测系统工作环境温度，按对实时采样的电池电压进行温度补偿换算，以温度补偿后的电压与终止放电电压比较的结果作为判断依据。保护电路的软件设计系统实时监测逆变器输出电流，当输出电流大于小于时系统将数据表中的每个占空比值乘以小于的系数，监测直流母线电压，并逐次逐步调整直至输出电流小于或者所乘系数减小至，当输出电流大于则立即关闭输出。同时不断软启动监测输出，保证系统故障排除后能自动恢复正常状态。另外系统在硬件上设定了输出电流大于的电路保护。控制系统软件抗干扰措施为了进步增强系统的安全性及稳定性，在控制系统软件设计中采取了些抗干扰措施。软件抗干扰措施如下设置控制芯片上电延时，以确保供电稳定后再执行指令。在控制芯片程序开始运行初期，对所有外设及端口进行了初始化设置，避免出现不确定或者状态。将系统采集的数据进行了数字平滑滤波处理，对数字信号的输入采用闽江学院学士学位论文了软件消抖措施，以防止输入信号的尖峰毛刺的影响产生误动。采用了状态机制进行软件的编写，并对系统各个状态转换进行了有效的判断，对于特殊事件根据情况作出了相应的处理，防止误动作。使用了控制芯片内置的看门狗功能，在程序跑飞的情况下可以自动复位。闽江学院学士学位论文实验结果系统技术条件额定功率太阳能最大功率电压太阳能电池最大功率电流太阳能最大开路电压蓄电池电压蓄电池容量并网电压最大并网电流系统实验结果及工作波形本文对系统工作指标进行了测试。采用的测试仪器如下示波器，数字信号源，失真度分析仪，电子负载。通过测试系统完成以下指标系统输出波形失真度频率偏差绝对值小于相位偏差绝对值小于系统工作效率大于系统过流保护动作电流为，系统故障排除后，能够实现自恢复。以下为示波器采集得到的系统控制信号波形及输出电压电流波形。闽江学此时需减小。系统输入捕捉中断控制流程如图闽江学院学士学位论文为上次输入捕获中断读出的输出占空比位置为当前输入捕获中断读出的输出占空比位置与零度角差值为上次输入捕获中断读出的输出占空比位置与零度角差值。图输入捕捉中断控制流程图系统孤岛效应防止策略孤岛效应的检测方式般分为被动式和主动式两类。被动式检测般监测市电状态，以电压频率作为判断市电是否故障的依据。主动式检测是由并网逆变器定时产生干扰信号，观察市电是否受到影响作为判断依据。主动式检测方法主要有输出电能变动方式，自动频率偏移