图生成机制 硬件电路设计 采样调理电路设计 为了实现闭环控制，必须对系统各部分运行参数进行全面的检测，对各种信号进行及时的 采样。 光伏发电系统逆变器的运行信号包括逆变器输出电压有效值输出电压频率输出电感 电流以及直流母线输入电压等。 采样调理电路必须对这些信号进行有效的预处理，使之符合 数字控制部分的输入幅值要求，以方便数字控制 其他。 系统方案 总体介绍 针对系统指标要求，本项目设计组成见图所示。 逆变器部分包括主控制单元信 号采样调理电路逆变器主电路低通滤波器驱动保护电路等。 逆变器部分的主要功能为 在功率电路方面，前级直流电压输入经过桥式逆变器成为高频矩形脉冲形式的交流电压，再 经过后级的低通滤波器，成为光滑的正弦交流电输出。 在控制电路方面，采样电路采 样输出电压电流信号，并通过调理电路，将采样信号调理至数字控制部分的电平幅值范围内。 如系统出现过载或过流的情况，则产生保护信号，关闭四路开关管的驱动输出。 数字控制部分 主要负责运算处理环节，运用合适的算法实现闭环控制策略，产生相应的控制信号经过驱动电 路，控制全桥电路的开关管，从而实现整个逆变器的闭环控制，使输出满足系统设计的性能要 求。 逆变器拓补结构选择 逆变器常用拓扑结构主要包括如下几类 单相半桥逆变器 这种逆变器所用的功率管数目少，主电路结构简单，广泛应用于单相和三相逆变器中，但 是也存在如下缺点 直流电压利用率低 输出谐波含量大 必须设置死区时间，输出电压波形发生畸变 续流二级管为功率开关管的体二级管，性能较差，很难得到优化设计。 全桥逆变器 全桥式逆变器需要用四个功率开关管，其特点包括 功率开关管的电压应力为，适合用于高压输入场合 输出为两态，或者三态，可分别实现双极性和单极性调制 必须设置死区时间，输出电压波形会发生畸变。 半桥电路结构简单，但它需要外接正负直流母线电压，其幅值超过输出电压最大值的两倍， 器件电压应力大，直流电压利用率低桥臂只能输出和两态电平，工作于双极性调制方式， 桥臂输出波形谐波含量大，需要高的开关频率和大的滤波器。 以上几点也是半桥型逆变器的缺 图系统总结构图 直流侧逆变桥电路低通滤波器负载 采样调理电路驱动电路保护电路 数字控制部分 扩展主控制器 逆变器部分 参赛项目报告命题组 题目基于的光伏发电逆变系统 学校南京航空航天大学 指导教师王成华教授洪峰讲师 参赛队成员名单含个人教育简历 崔益军本科生南京航空航天大学 胡超本科生南京航空航天大学 丁娇本科生南京航空航天大学 基于的光伏发电逆变系统 崔益军胡超丁娇 南京航空航天大学信息科学与技术学院邮编 摘要整个光伏发电逆变系统确定采用全桥作为逆变器的拓扑结构给出基于双闭 环控制的系统传递函数，通过比较选择单极性混合正弦脉宽调制作为逆变器的调制 方式并在软件下验证了整体设计方案的可行性。 整个系统的硬件部分包 括主电路驱动电路采样调理电路和保护电路，以及数字控制系统的硬件电路。 基于平台的逆变器软件设计则包括双闭环控制策略的数字实现以 及的数字生成和的软件校正等。 最后的作品测试结果表明，逆变器的 输出功率系统效率波形负载调整率等各项指标均满足要求，系统具有优 异的稳态性能和动态性能。 关键词逆变器闭环控制策略， ,