光伏并网逆变器,控制器介绍

光伏并网逆变器、控制器介绍

企业简介 introduce

HeFei Sunlight Power Supply (SPS) Co., Ltd is a high-tech enterprise famous in new energy power generation and other power supply R&D and manufacture; engaged in new energy R&D and manufacture many years, has a mature and high level R&D group, all the products has self-governed knowledge property right. Locate in leading level in china new energy industry.

合肥阳光电源有限公司是中国著名的一家新能源发电设备及其它电源产品研发、生产的高新技术企业；从事新能源研发生产多年，有着一支成熟、高水平的研发队伍，所有产品都具有独立的知识产权。在中国的新能源行业处于领先水平。

The “solar/wind power generation control convert system ”acquired science and technology advancement one grade prize; national tackle key problems item of 15 “industrialization of PV grid connected series inverter ”has passed nation certification ahead of schedule; awarded qualified supplier by the world bank/globel environment fund; slather in “ China sunshine project ”and “Send electricity to village project”; it’s primary supplier of national significant power supply project.

公司研发的“光伏/风能发电控制逆变系统”荣获2003年度安徽省科技进步一等奖；承担的“十五”国家科技计划攻关项目“并网光伏发电用系列逆变器产业化”已提前通过国家验收；生产的光伏充放电控制器、逆变电源被世界银行/全球环境基金GEF项目选为合格产品。在国家光明工程和送电到村工程中大量使用。是国家重点工程电源产品的主要供应商之一。

公司凭借可靠的质量、适用的功能、出众的性能、良好的服务从国内外众多品牌中脱颖而出；产品行销全国各地及澳门、台湾、香港等地；并已成功地进入全球电源市场，远销德国、英国、日本、韩国、朝鲜等国家，很好的对国外客户提供了优质的个性化产品和良好的技术服务，得到用户的广泛认可。

并网逆变器P V g r i d-c o n n e c t e d i n v e r t e r

PV grid-connected power system includes PV modules , grid-connected inverter, meter and power switchboard. The PV modules convert the solar energy to the DC power Then the grid-connected inverter convert the DC power to the sine wave

AC power which has the same frequency and phase with the grid voltage. The AC power feed-in the grid partly and the other power supply the local loads.

产品特点 Product Advantages

z Using 32bit DSP from TI company as the controller ；

z Using the fifth generation IPM from Mitsubishi company as the power components.

z PPT (Maximum Power Point Tracking) technology.

z Max Efficiency 95%.

z Zero power concept at night.

z Perfect protect functions include anti-islanding.

z Multi selection: Low frequency transformer isolation type, transformer less type , wide DC input range type. z Self consumption at night 0W

z Utility monitoring in accordance with UL 1741,IEEE929-2000

z EMC: EN50081,part1 EN50082,part1

z Grid interference: EN61000-3-2

z Grid monitoring : DIN VDE 126

系统集成方案 System composing schemes

A. Single grid-connected mode (Scheme 2)

The most suitable for use in that way in villa or family, power at

1kw to 5kw or so, combining can pass the communication of RS485

connects with the personal computer.

B. Multi strings and multi inverters mode (Scheme 3)

This way suits to apply to tilt to one side in the different PV

array, or have the sub PV array of various model numbers, different

DC bus voltage.

C. DC bus paralleling and multi inverters mode (Scheme 4)

This operation mode is suited to apply in big power PV system, request PV array is installed in same inclination, and request the each array have the same power to merge with the module string of the DC voltage. In these parallel system , there is a central control unit. In the morning with the sunlight becoming from weak to strong, the control unit random select one inverter to run. When the output of the first inverter is near the nominal power of this inverter, the control unit starts second inverter and controls the grid-connected current of the two inverter to be same. This controlling process is going on with the sunlight becoming strong. At sunset, the control unit will stop the inverters in the same way. There are many advantages in this system composing scheme and operation mode. First of them is the customer can use the solar energy of morning and dusk mostly. The second is the "sit the Chuang by turn" operation mode can prolonged the inverters life greatly.

When the some set in inside in network SG grid-

connected inverter appears the breakdown, a redundancy

for controlling machine making its with handing over

direct current mother line breaking opening, realizing

whole system circulates. From but increase the

movement dependable of the system consumedly.

An all movements for controlling machine can passing

total line in CAN obtaining each inverter changing

machine parameter, break down the appearance with

generate electricity the parameter, pass the RS232 gross the on- line passing control the PC;

The control PC can pass a cluster of SG inverters that control the machine to change to network according to the demand the machine proceeding or stop to set up the etc. operation with the parameter.

群控器Cluster

The cluster control the machine to provide the friendly man-machine interface at the

same time.The customer can pass directly the LCD of LCD holds to realizes with the

key the movement parameter inspect, generates electricity the deal searches, break

down the search, parameter set up to wait the function。

>0.98

or CAN

60℃100%

x 385

18.5

IP65

Isolated mode between the grid yes Nominal Power (KV A) 3 Recommended max. generator power (Wp) 3240 Max. DC power (W) 450 Max. open circuit voltage (V) 200~450 MPPT range 120V－750 V

Max. Efficiency 94 % Europe Efficiency 92 % MPPT efficiency 99％Max. input current 18

V oltage ripple VPP < 10 % Nominal AC output power (W) 2640 Maximum AC output power (W) 5000 Operating range utility voltage（V AC） 180~260 Operating range utility frequency (Hz) 49.5~50.5 Power Factor >0.98 Communication Interfaces RS485 or CAN Operation Surroundings Temperature －25℃～＋60℃Operation Surroundings Humidity 0～100% Size (w x h x d) mm 490 x 170 x 385 Weight (kg) 44 Waterproof and Dustproof Class Ip65

TYPE SG5KTLW

Nominal Power (KV A) 5 Isolated mode between the grid No transformer Recommended max. generator power (Wp) 4000~6000 Max. DC power (W) 5400 Max. open circuit voltage (V) 750 MPPT range 120V－750 V Max. Efficiency 96 % Europe Efficiency 95 % MPPT efficiency 99％Max. input current 30 Nominal AC output power (W) 4400 Maximum AC output power (W) 5000 Operating range utility voltage单相（V AC） 180~260 Operating range utility frequency (Hz) 49.5~50.5 Power Factor >0.98 Communication Interfaces RS485 or CAN Operation Surroundings Temperature －25℃～＋60℃Operation Surroundings Humidity 0～95% Waterproof and Dustproof Class IP42 Size (w x h x d) mm 490 x 170 x 385 Weight (kg) 28

TYPE SG5 K

Nominal Power (KV A) 5 Isolated mode between the grid yes Recommended max. generator power (Wp) 400~6000 Max. DC power (W) 5400 Max. open circuit voltage (V) 450 MPPT range(V) 200－450 Max. Efficiency 94 % Europe Efficiency 92 % MPPT efficiency 99％Max. input current( A) 30

V oltage ripple VPP < 10 % Nominal AC output power (W) 4400 Maximum AC output power (W) 5000 Operating range utility voltage（V AC） 180~260 Operating range utility frequency (Hz) 49.8~50.2 Total Harmonic Distortion (THD) THD< 4 % Power Factor >0.98 Communication Interfaces RS485/ CAN Bus Operation Surroundings Temperature －25℃～＋60℃Operation Surroundings Humidity 0～100% Waterproof and Dustproof Class IP42

Size (w x h x d) mm 650 x 340 x 540 Weight (kg) 57

光伏发电控制器P V c o n t r o l l e r

太阳能发电是通过太阳能板的光电效应将太阳能转化为直流电能并贮存，广泛应用于通信、微波、光缆传输、铁路通信、公路信号、照明、景观、移动用电装置等。因其环保无污染的特点，越来越成为人们关注的能源。太阳能电站的基本原理如图示：

光伏控制器是光伏发电系统中非常重要的组件。光伏控制器的性能将直接影响系统的寿命，特别是蓄电池组的使用寿命。在任何情况下，对蓄电池的过充电或过放电都会对蓄电池的使用寿命缩短。本公司具有多年生产光伏控制器的设计经验和大量的用户，产品质量稳定、可靠性高，可适应各种恶劣场所。多样化的设计外观和功能设计，可与你的系统无缝连接，组成灵活多变的系统，满足个性化的需求。

1.ST12/24小型太阳能路灯充电控制器

Small scale solar lamp charge Controller ST12/24

ST1203、ST2403、ST1208、ST2408太阳能路灯控制器为蓄电池提供多种保护，使蓄电池更可靠的长久工作。主要为夜间照明控制使用。

特点：

?外形小巧，可内置灯具中

?蓄电池过充电：充电电压高于保护电压时，自动关

断对蓄电池充电

?太阳能电池接反保护：太阳能电池"＋""－"极性接

反，纠正后可继续使用

?过放电保护：当蓄电池电压低于保护电压时，控制

器自动关闭输出以保护蓄电池不受损坏

?蓄电池开路保护:万一蓄电池开路，若在太阳能电池

正常充电时，控制器将限制负载两端电压，以保证负载不被损伤

?负载过电压保护：当电压过高时，自动关闭输出，保护电器不受损坏

?夜间防反充电保护若在夜间或太阳能电池不充电时，控制器由于自身得不到电力，不会有任何动作

?太阳能电池接反保护

?延时动作：过充、过放、过压保护均延时动作，防止误动作

?三阶段充电：均充、浮充自动转换，使蓄电池始终处于充满状态，电力最大限度利用。

?温度补偿：过充保护恢复点电压和浮充电压均有温度补偿

?光控、光控输出，实现自动控制功能。

技术指标：

型号ST1203 ST2403 ST1208 ST2408 额定电压12 24 12 24 放电3A 3A 8A 8A 电流

充电3A 3A 8A 8A

保护14.4 V±0.1 V 28.8 V±0.2 V 14.4 V±0.1 V 28.8 V±0.2 V

浮充13.25 V~13.6 V 26.5 V~27.2 V 13.25 V~13.6 V 26.5 V~27.2 V

恢复13.0 V±0.1 V 26 V±0.2 V 13.0 V±0.1 V 26 V±0.2 V 充电

补偿-13.2mV/℃ -26.4

mV/℃ -13.2mV/℃ -26.4

mV/℃

断开10.8 V±0.1 V 21.6 V±0.2 V 10.8 V±0.1 V 21.6 V±0.2 V 过放

恢复12.3 V±0.1 V 24.6 V±0.2 V 12.3 V±0.1 V 24.6 V±0.2 V

切断16.5 V 33.0 V 16.5 V 33.0 V 过压

恢复15.0 V 30.0 V 15.0 V 30.0 V 空载<7 mA <9 mA <7 mA <9 mA 环境温度－20℃～＋50℃

使用海拔≤5500 M

开路电压25 V 50 V 25 V 50 V

太阳能电池与蓄电池

之间0.4 V0.6 V0.4 V0.6 V

电压降

落

蓄电池与负载间0.23 V0.23 V0.23 V0.23 V

2 SD1208、SD2408型太阳能电源控制器

Solar power controller SD1208、SD2408

太阳能电源利用太阳能电池将太阳能转化为电能

并贮存，可为牧区、边防、海岛提供照明，也可作为移

动通信基站、微波站等的直流电源，也可为边远地区程

控交换机等提供交流电力。

SD型太阳能电源控制器采用微电脑芯片和无触点

控制技术，并具备各种保护功能。过充保护后自动进入

对蓄电池的浮充状态。

技术指标：

型号SD1208 SD2408 额定电压（VDC）12 24

额定电流（A）8 8 允许太阳能充电最大电流(A) 12 12

允许太阳能最大开路电压(V) 25 50

保护 14.4±0.1 28.8±0.2

浮充13.5~14 27~28 过充（V）

恢复 13.6±0.1 27.2±0.2

断开 10.8±0.1 21.6±0.2

过放（V）

恢复 12.3±0.1 24.6±0.2

切断16.5 33.0 负载过压（V）

恢复15.0 30.0

空载电流（mA）<8 <10

太阳能电池与蓄电池之间0.4 0.6 电压

降落（V）蓄电池与负载之间0.3 0.4 使用环境温度－20℃～＋50℃

2.SD4850智能型太阳能控制器

Solar Intelligent controller SD4850

性能特点

第四代高速MCU控制

硬件看家狗增强可靠性 多级菜单简易直观操作 9按键小键盘

LCD多屏显示工作状态 LED指示各路光伏和电源状态

数字化和模拟表同时显示电流电压

逐次关断或开通控制

6路或12路光伏控制

控制参数数字化灵活设置 密码控制修改参数

故障事件记录

发电量和用电量累积记录 故障报警触点输出

参数永久不掉电保存

实时系统时钟

温度补尝功能

风机控制功能

油机市电控制功能

次要负载控制功能

路灯控制功能（光开光断模式、光开时断模式、时

钟控制模式）

RS232/485通讯

日照强度风速风向温度监视

按需配成各种风光油蓄系统

电压12V-500V，电流

10A-500A任意配置

可与逆变器配成柜式一体化电站

技术指标

直流额定电压(V) 48

额定负载电流(A) 50 最大光伏电池功率KW P 2

太阳能电池组数 6 每路太阳能电池电流（A）8

继电器输出触点容量1A 125AC 或 2A 30VDC

控制器最大自耗电(A) 0.5

太阳能电池与蓄电

池之间1.2V

电压

降落

蓄电池与负载之间0.1V

保护功能夜间防反充电保护、蓄电池过充电保护、过放电报警保护；蓄电池开路保护、负载过电压保护、输出过载保护；输出短路保护、太阳能电池接反保护。

外形尺寸立式：屏柜安装式：重量

液晶显示菜单内容

4. SD4830智能型控制器

Intelligent controller SD4830

性能特点

? 流行外观设计，功率密度大 ? 蓄电池过充电保护：充电电压高于保护电压时，自动关断对蓄电池充电 ? 太阳能电池接反保护：太阳能电池"＋""－"极性接反，纠正后可继续使

用

? 过放电保护：当蓄电池电压低于保护电压时，控制器自动关闭输出以保

护蓄电池不受损坏

? 蓄电池开路保护:万一蓄电池开路，若在太阳能电池正常充电时，控制

器将限制负载两端电压，以保证负载不被损伤

? 负载过电压保护：当电压过高时，自动关闭输出，保护电器不受损坏

? 夜间防反充电保护：若在夜间或太阳能电池不充电时，控制器由于自身得不到电力，不会有任何动作 ? 太阳能电池接反保护

? 延时动作：过充、过放、过压保护均延时动作，防止误动作

? 三阶段充电：均充、浮充自动转换，使蓄电池始终处于充满状态，电力最大限度利用。 ? 温度补偿：过充保护恢复点电压和浮充电压均有温度补偿，外置温度传感器。

技术指标

型号 SD4830

直流额定电压（V ） 48V 额定负载电流（A ）

30A

最大光伏电池功率KW P 1.44KW 太阳能电池组数 3

每路太阳能电池电流（A ） 10A

控制器自身耗电 0.1A

太阳能电池与蓄电池之

间

0.6V

电压降落

蓄电池与负载之间 0.1V 保护功能

夜间防反充电保护、蓄电池过充电、输出短路保护、太阳能电池接反保护、过放电保护；蓄电池开路保护、负载过电压保护、输出过载保护；

5． SD24V/12V/30A 太阳能充电控制器 Solar charge controller SD24V/12V/30A

SD1230/2430 型控制器主要由蓄电池充电控制部分、蓄电池对负载放电控制部分、彩色LED 和(或)LCD 显示等三部分组成。

性能特点

1. 过充电保护、过放电保护、电压过高保护

2. 电流过载保护

3. 温度补偿

4. 2行LCD 显示，可显示电池电压；充放电电流及控制系统的

工作状态 5. 夜间功能 6. 三个按键可设定

A.负载自动控制或手动开/关控制

B.夜间功能

C.可设定夜间定时时间

7.

8. PWM 9.

?

?充电电流: 两路,15A/每路

?放电电流:30A

?过放保护电压:小于21.6V±0.2V

?过放恢复电压:大于24.8V±0.2V

?过高保护电压:大于35.0V±0.2V

?过高恢复电压:小于30.0V±0.2V

?第一路充电电压: 小于30.0V±0.2V(回差0.5伏)

?第二路充电电压: 小于29.0V±0.2V(回差0.5伏)

?空载电流: 小于15毫安

?允许环境温度: -25℃---+50℃

?温度补偿: -40毫伏/℃

注: 对于12V系统除所有电压值减半.

本公司具有多年生产光伏控制器的设计经验和大量的用户,产品质量稳定\可靠性高\可适应各种恶劣场所。

单机版-研旭光伏并网逆变器说明书_图文(精)

研旭光伏并网逆变器 YXSG-2.5KSL , YXSG-3KSL , YXSG-5KSL 安装使用手册 目录 1、安全说 明 (3) 2、产品描 述 (5) 2.1光伏并网系 统 .................................................................................................................... 6 2.2电路结构 ............................................................................................................................ 7 2.3特点 . .. (7)

2.4逆变器外观描 述 (8) 3、安 装 .......................................................................................................................................... 10 3.1 安装须 知 ......................................................................................................................... 10 3.2 安装流程说明 .. (11) 3.3安装准备 .......................................................................................................................... 12 3.4 选择合适的安装场 地 ..................................................................................................... 12 3.5 安装逆变 器 (14) 3.6 电气连 接 (14) 4、 LCD 操作说 明 . ......................................................................................................................... 21 4.1 按键功能说明 .. (21) 4.2 界面介 绍 (22) 5、故障排 除 (27) 5.1 初始化失败 ..................................................................................................................... 27 5.2 LCD 显示故 障 (27)

太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方法

2015年6月15日 22:28 太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方 摘要：太阳能光伏发电是21世纪最为热门的能源技术领域之一，是解决人类能源危机的重要手段之一，引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网控制逆变器的工作过程，分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理，太阳能光伏逆变器的并网原理及主要控制方式。 1引言： 随着工业文明的不断发展，我们对于能源的需求越来越多。传统的化石能源已经不可能满足要求，为了避免面对能源枯竭的困境，寻找优质的替代能源成为人们关注的热点问题。可再生能源如水能、风能、太阳能、潮汐能以及生物质能等能源形式不断映入人们的眼帘。水利发电作为最早应用的可再生能源发电形式得到了广泛使用，但也有人就其的环境问题、安全问题提出过质疑，况且目前的水能开发程度较高，继续开发存在一定的困难。风能的利用近些年来也是热点问题，但风力发电存在稳定性不高、噪音大等缺点，大规模并网对电网会形成一定冲击，如何有效控制风能的开发和利用仍是学术界关注的热点。在剩下的可再生能源形式当中，太阳能发电技术是最有利用价值的能源形式之一。太阳能储量丰富，每秒钟太阳要向地球输送相当于210亿桶石油的能量，相当于全球一天消耗的能量。我国的太阳能资源也十分丰富，除了贵州高原部分地区外，中国大部分地域都是太阳能资源丰富地区，目前的太阳能利用率还不到1/1000。因此在我国大力开发太阳能潜力巨大。 太阳能的利用分为"光热"和"光伏"两种，其中光热式热水器在我国应用广泛。光伏是将光能转化为电能的发电形式，起源于100多年前的"光生伏打现象"。太阳能的利用目前更多的是指光伏发电技术。光伏发电技术根据负载的不同分为离网型和并网型两种，早期的光伏发电技术受制于太阳能电池组件成本因素，主要以小功率离网型为主，满足边远地区无电网居民用电问题。随着光伏组件成本的下降，光伏发电的成本不断下降，预计到2013年安装成本可降至1.5美元/Wp，电价成本为6美分/(kWh)，光伏并网已经成为可能。并网型光伏系统逐步成为主流。 本文主要介绍并网型光伏发电系统的系统组成和主要部件的工作原理。 2并网型光伏系统结构 图1所示为并网型光伏系统的结构。并网型光伏系统包括两大主要部分： 其一，太阳能电池组件。将太阳传送到地球上的光能转化成直流电能；其二，太阳能控制逆变器及并网成套设备，负责将电池板输出直流电能转为电网可接受的交流能量。根据功率的不同太阳能逆变器的输出形式可为单相或者三相；可带隔离变压器，也可不配隔离变压器。

光伏逆变器功能特点和主要技术参数说明

光伏逆变器功能特点和主要技术参数说明 将直流电能变换成为交流电能的过程称为逆变，完成逆变功能的电路称为逆变电路，而实现逆变过程的装置称为逆变器或逆变设备。太阳能光伏系统中使用的逆变器是一种将太阳能电池产生的直流电能转换为交流电能的转换装置。它使转换后的交流电的电压、频率与电力系统交流电的电压、频率相一致，以满足为各种交流用电装置、设备供电及并网发电的需要，它是光伏系统的大脑。 1.离网逆变器的主要特点 (1)采用16位单片机或32位DSP微处理器进行控制； (2)太阳能充电采用PWM控制模式，大大提高了充电效率； (3)采用数码或液晶显示各种运行参数，可灵活设置各种定值参数； (4)方波、修正波、正弦波输出。纯正弦波输出时，波形失真率一般小于5%； (5)稳压精度高，额定负载状态下，输出精度一般不大于±3%； (6)具有缓启动功能，避免对蓄电池和负载的大电流冲击； (7)高频变压器隔离，体积小、重量轻； (8)配备标准的RS232/485通信接口，便于远程通信和控制； (9)可在海拔5500m以上的环境中使用。适应环境温度范围为-20～50℃； (10)具有输入接反保护、输入欠压保护、输入过压保护、输出过压保护、输出过载保护、输出短路保护、过热保护等多种保护功能。 2.并网型逆变器主要性能特点 (1)功率开关器件采用新型IPM模块，大大提高系统效率； (2)采用MPPT自寻优技术实现太阳能电池最大功率跟踪，最大限度地提高系统的发电量； (3)液晶显示各种运行参数，人性化界面，可通过按键灵活设置各种运行参数； (4)设置有多种通信接口可以选择，可方便地实现上位机监控（上位机是指：人可以直接发出操控命令的计算机，屏幕上显示各种信号变化如电压、电流、水位、温度、光伏发电量等）； (5)具有完善的保护电路，系统可靠性高； (6)具有较宽的直流电压输入范围； (7)可实现多台逆变器并联组合运行，简化光伏发电站设计，使系统能够平滑扩容； (8)具有电网保护装置，具有防孤岛保护功能。 二、光伏逆变器的主要技术参数 1．额定输出电压 光伏逆变器在规定的输入直流电压允许的波动范围内，应能输出额定的电压值，一般

单相逆变器并网工作原理分析与仿真设计

第2章 基于定频积分的逆变器并网控制 2.1 引言 本章探索了一种基于定频积分控制的可选择独立工作和并网运行两种工作模式的光伏逆变器控制方案，对其工作原理以及并网电流纹波影响因素进行了理论分析，推导了控制方程，并给出了计算机仿真分析结果。 2.2 逆变器并网控制系统总体方案设计 如本文第一章所述，并网型逆变器主要应用在可再生新能源并网发电技术中，因此，对逆变器并网控制方案的研究也必须结合新能源发电的特点，达到最大限度的利用可再生资源。作者设计了一种既可以控制逆变器工作在并网送电状态，又可以控制逆变器工作在独立带载状态的逆变器并网控制系统。逆变器的具体工作模式由工作场合和用户需求决定，系统具有多功能。 本系统采用以定频积分为核心的控制方案。逆变器并网工作时采用基于定频积分的电流控制方案；独立工作时，在并网电流控制方案的基础上加入电压PI 外环，实现输出电压控制。定频积分控制不仅将并网输出电流控制和独立输出电压控制有机地融合在一起，而且使系统在两种工作模式下都具有良好的性能。 2.3 定频积分控制的一般理论 所谓定频积分控制是指保持电路工作的开关频率S f 不变，而通过积分器和 D 触发器来控制开关器件在每个周期的导通时间on T 和关断时间off T 。图2-1所示为定频积分控制的一般原理图。 定频积分控制是基于单周期控制的一种控制方法[43~45]。单周期控制是一种非线性控制技术， 该控制方法的突出特点是：无论是稳态还是暂态，它都能保持受控量(通常为斩波波形)的平均值恰好等于或正比于给定值，即能在一个开关周期，有效的抵制电源侧的扰动，既没有稳态误差，也没有暂态误差，这种控制技术可广泛应用于非线性系统的场合，比如脉宽调制、谐振、软开关式的变换器等。下面具体从理论上分析基于单周控制的定频积分控制的一般原理和特点。

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图

随着生态环境的日益恶化，人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路，必须完成从补充能源向替代能源的过渡。光伏并网是太阳能利用的发展趋势，光伏发电系统将主要用于调峰电站和屋顶光伏系统。 在光伏并网系统中，并网是核心部分。目前并网型系统的研究主要集中于DC-DC和DC-AC 两级能量变换的结构。DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。其中DC-AC是系统的关键设计。 太阳能光伏并网系统结构图如图1所示。本系统采用两级式设计，前级为升压斩波器，后级为全桥式逆变器。前级用于最大功率追踪，后级实现对并网电流的控制。控制都是由DSP芯片TMS320F2812协调完成。 图1 光伏并网系统结构图 逆变器的设计 太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分，其主要功能是将发出的直流电逆变成单相交流电，并送入电网。同时实现对中间电压的稳定，便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪。并且具有完善的并网保护功能，保证系统能够安全可靠地运行。图2是并网逆变器的原理图。

图2 逆变器原理框图 控制系统以TI公司的TMS320F2812为核心，可以实现反馈信号的处理和A/D转换、DC/DC变换器和PWM逆变器控制脉冲的产生、系统运行状态的监视和控制、故障保护和存储、485通讯等功能。实际电路中的中间电压VDC、网压、并网电流和太阳能电池的电压电流信号采样后送至F2812控制板。控制板主要包括：CPU及其外围电路，信号检测及调理电路，驱动电路及保护电路。其中信号检测及调理单元主要完成强弱电隔离、电平转换和信号放大及滤波等功能，以满足DSP控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。驱动电路起到提高脉冲的驱动能力和隔离的作用。保护逻辑电路则保证发生故障时，系统能从硬件上直接封锁输出脉冲信号。 在实现同频的条件下可用矢量进行计算，从图3可以看出逆变器输出端存在如图3a所示的矢量关系，对于光伏并网逆变器的输入端有下列基本矢量关系式： Vac=Vs+jωL·IN+RS·IN (1) 式中Vac—电网基波电压幅值，Vs—逆变器输出端基波幅值。 图1 光伏并网系统结构图 图3 控制矢量图 在网压Vac(t)为一定的情况下，IN(t)幅值和相位仅由光伏并网逆变器输出端的脉冲电压中的基波分量Vs(t)的幅值，及其与网压Vac(t)的相位差来决定。改变Vs(t)的幅值和相位就可以控制输入电流IN(t)和Vac(t)同相位。PWM整流器输入侧存在一个矢量三角形关系，在实际系统中RS 值的影响一般比较小，通常可以忽略不计得到如图3b所示的简化矢量三角形关系，即下式： (2) 在一个开关周期内对上式进行周期平均并假设输入电流能在一个开关周期内跟踪电流指令即可推导出下式： (3)式中K= L/TC，TC为载波周期。 从该模型即可以得到本系统所采用的图4所示的控制框图。此方法称为基于改进周期平均模型的固定频率电流追踪法。

并网逆变器工作原理

并网逆变器工作原理 逆变器将直流电转化为交流电，若直流电压较低，则通过交流变压器升压，即得到标准交流电压和频率。对大容量的逆变器，由于直流母线电压较高，交流输出一般不需要变压器升压即能达到220Ｖ，在中、小容量的逆变器中，由于直流电压较低，如12Ｖ、24Ｖ，就必须设计升压电路。 中、小容量逆变器一般有推挽逆变电路、全桥逆变电路和高频升压逆变电路三种，推挽电路，将升压变压器的中性插头接于正电源，两只功率管交替工作，输出得到交流电力，由于功率晶体管共地边接，驱动及控制电路简单，另外由于变压器具有一定的漏感，可限制短路电流，因而提高了电路的可靠性。其缺点是变压器利用率低，带动感性负载的能力较差。全桥逆变电路克服了推挽电路的缺点，功率晶体管调节输出脉冲宽度，输出交流电压的有效值即随之改变。由于该电路具有续流回路，即使对感性负载，输出电压波形也不会畸变。该电路的缺点是上、下桥臂的功率晶体管不共地，因此必须采用专门驱动电路或采用隔离电源。另外，为防止上、下桥臂发生共同导通，必须设计先关断后导通电路，即必须设置死区时间，其电路结构较复杂。 控制电路工作 逆变器的主电路均需要有控制电路来实现，一般有方波和正弦波两种控制方式，方波输出的逆变电源电路简单，成本低，但效率低，谐波成份大。正弦波输出是逆变器的发展趋势，随着微电子技术的发展，有ＰＷＭ功能的微处理器也已问世，因此正弦波输出的逆变技术已经成熟。 1.方波输出的逆变器 方波输出的逆变器目前多采用脉宽调制集成电路，如ＳＧ3525，ＴＬ494等。实践证明，采用ＳＧ3525集成电路，并采用功率场效应管作为开关功率元件，能实现性能价格比较高的逆变器，由于ＳＧ3525具有直接驱动功率场效应管的能力并具有内部基准源和运算放大器和欠压保护功能，因此其外围电路很简单。 2.正弦波输出的逆变器 正弦波输出的逆变器控制集成电路，正弦波输出的逆变器，其控制电路可采用微处理器控制，如ＩＮＴＥＬ公司生产的80Ｃ196ＭＣ、摩托罗拉公司生产的ＭＰ16以及ＭＩ－ＣＲＯＣＨＩＰ公司生产的ＰＩＣ１６Ｃ７３等，这些单片机均具有多路ＰＷＭ发生器，并可设定上、下桥臂之间的死区时间，采用ＩＮＴＥＬ公司８０Ｃ１９６ＭＣ实现正弦波输出的电路，８０Ｃ１９６ＭＣ完成正弦波信号的发生，并检测交流输出电压，实现稳压。 主电路功率器件的选择 逆变器的主功率元件的选择至关重要，目前使用较多的功率元件有达林顿功率晶体管（ＢＪＴ），功率场效应管（ＭＯＳ－ＦＥＴ），绝缘栅晶体管（ＩＧＢＴ）和可关断晶闸管（ＧＴＯ）等，在小容量低压系统中使用较多的器件为ＭＯＳＦＥＴ，因为ＭＯＳＦＥＴ具有较低的通态压降和较高的开关频率，在高压大容量系统中一般均采用ＩＧＢＴ模块，这是因为ＭＯＳＦＥＴ随着电压的升高其通态电阻也随之增大，而ＩＧＢＴ在中容量系统中占有较大的优势，而在特大容量（１００ｋＶＡ以上）系统中，一般均采用ＧＴＯ作为功率元件。

太阳能充电控制器及逆变器设计

摘要 太阳能光伏发电现已成为新能源和可再生能源的重要组成部分，也被认为是当前世界最有发展前景的新能源技术。目前太阳能光伏发电装置已广泛应用于通讯，交通，电力等各个方面，其核心部分就是充电控制器。 在总体方案的指导下，本设计使用低功耗、高性能，超强抗干扰的STC89C52单片机作为核心器件对整个电路进行控制。系统硬件电路由太阳能电池充放电电路，电压采集和显示电路，单片机控制电路和RS232串口通信电路组成，主要实现对蓄电池电压的采集和显示。软件部分依据PWM（Pulse Width Modulation）脉宽调制控制策略，编制程序使单片机输出PWM控制信号，通过控制光电耦合器通断进而控制MOSFET管开启和关闭，达到控制蓄电池充放电的目的，同时按照功能要求实现了对蓄电池过充、过放保护和短路保护。实验表明，该控制器性能优良，可靠性高，可以时刻监视太阳能电池板和蓄电池状态，实现控制蓄电池最优充放电，达到延长蓄电池的使用寿命。 关键词：充电控制器太阳能光伏发电PWM脉宽调制

Abstract Solar photovoltaic power generation has become an important part of new energy and renewable energy, it is considered the current world's most promising new energy technologies. At present solar photovoltaic device has been widely used in communications, transport, electricity and other aspects, the core part is the charge controller. Under the guidance of the overall program, the design uses low-power, high performance, super anti-jamming STC89C52 microcontroller as a core device to control the entire circuit. Hardware circuit consists of a solar battery charging and discharging circuit, voltage acquisition and display circuit, the MCU control circuit and RS232 serial communication circuit, the main achievement of the acquisition and display battery voltage. Software is based in part on PWM (Pulse Width Modulation) pulse width modulation control strategy, programming the microcontroller output PWM control signal, by controlling the photocoupler on-off the control MOSFET opening and closing, to control battery charging and discharging purposes, and in accordance with the functional requirements implemented the battery over charge, over discharge protection and short circuit protection. Experiments show that the controller performance, high reliability, can always monitor the state of solar panels and batteries to achieve optimal control of battery charge and discharge, to prolong battery life. Keywords:charge controller, solar photovoltaic, PWM pulse width modulation

毕业设计-单相光伏并网逆变器的控制原理及电路实现

第一章绪论 1.1 光伏发电背景与意义 作为一种重要的可再生能源发电技术，近年来，太阳能光伏(Photovoltaie，PV)发电取得了巨大的发展，光伏并网发电已经成为人类利用太阳能的主要方式之一。目前，我国已成为世界最大的太阳能电池和光伏组件生产国，年产量已达到100万千瓦。但我国光伏市场发展依然缓慢，截至2007年底，光伏系统累计安装100MWp，约占世界累计安装量的1％，产业和市场之间发展极不平衡。为了推动我国光伏市场的发展，国家出台了一系列的政策法规，如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源十一五发展规划》等。这些政策和法规明确了太阳能发电发展的重点目标领域。《可再生能源中长期发展规划》还明确规定了大型电力公司和电网公司必须投资可再生能源，到2020年，大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例要达到3％以上。对于这一目标的实现，光伏发电无疑会起到非常关键的作用。 当下，我国地方和企业正积极共建兆瓦级以上光伏并网电站，全国已建和在建的兆瓦级并网光伏电站共11个（2008年5月前估计），典型的如甘肃敦煌10MW 并网光伏特许权示范项目，青海柴达木盆地的1000MW大型荒漠太阳能并网电站示范工程，云南石林166MW并网光伏实验示范电站。可以预见，在接下来的几年里，光伏并网发电市场将会为我国摆脱目前的金融危机提供强大的动力，光伏产业依然会持续以往的高增长率，光伏市场的前景仍然令人期待。光伏并网发电系统是利用电力电子设备和装置，将太阳电池发出的直流电转变为与电网电压同频、同相的交流电，从而既向负载供电，又向电网馈电的有源逆变系统。按照系统功能的不同，光伏并网发电系统可分为两类：一种是带有蓄电池的可调度式光伏并网发电系统；一种是不带蓄电池的不可调度式光伏并网发电系统。典型的不可调度式光伏并网发电系统如图1-1所示。

第5章 光伏控制器及逆变器

第5章光伏控制器及逆变器 5.1 控制器 太阳能光伏发电系统分为离网型光伏发电系统和并网型光伏发电系统。在太阳能光伏发电系统中，接收太阳光并将太阳光转换成电能的装置是太阳电池，但将太阳光转换成电能时由于天气原因或其他因素的影响，太阳电池的输出电流并不是很稳定。直接供负载使用将使负载非常不稳定，甚至会导致负载不能使用以及烧毁的情况。因此在太阳电池组件将光能转换成电能后，让电能经过蓄电池和充放电控制器以及其他电力部件后供负载使用。 独立运行的太阳能光伏发电系统使用时，白天日照充足太阳电池组件产生电能过剩，蓄电池储存多余的电能。夜间或阴雨天没有太阳光时，要靠蓄电池贮存和调节电能来供负载合理使用，以达到充放电的平衡，从而使系统效率最大加以利用。 充放电控制器是太阳能独立光伏系统中至关重要的部件，其主要功能是对独立光伏系统中的储能元件——蓄电池进行充放电控制，以免蓄电池在使用过程中出现过充或过放的现象，影响蓄电池寿命，从而提髙系统的可靠性。本节主要介绍充、放电控制器工作原理以及控制器的设计及选型。 5.1.1控制器的工作原理 在独立光伏系统中，为了能让系统正常运行，蓄电池是不可缺少的部件。控制器主要是为了避免蓄电池在充放电过程中出现过充或过放的情况而设计的控制部件，它能使蓄电池工作在最佳状态。由于太阳电池组件随太阳光的变化而变化较大，导致控制器的输入能量不稳定，所以太阳能光伏发电系统中的充放电控制比其他应用领域的控制要复杂一些。 根据铅酸蓄电池的充放电特性如图5.1可知，在对蓄电池充电过程中，当蓄电池端电压升至D点电压时，就标志着蓄电池已充满，应切断充电开关线路。所以光伏控制器应有检测电压部件，能随时检测蓄电池的端电压；检测到蓄电池端电压后控制器中应设有比较电路，与电压比较器中设置的相当于D点电压（可称为“门限电压”或“电压阈”）比较，如果端电压达到阈值电压时，表示应结束蓄电池充电过程。在此应要注意的是蓄电池在充电期间，其电解液温度会升高，由于蓄电池电压的温度效应，所以此时的阈值电压应根据检测到的温度而设定相关的补偿电压。同理，从蓄电池的放电特性如图5.2可知，在电压达到G点电压时，就意味着蓄电池放电过程终止。所以同样在光伏控制器中设置电压检测电路和电压比较电路，通过测试G点电压来决定是否断开蓄电池放电线路，从而结束蓄电池放电过程。

光伏逆变器的设计原理

光伏逆变器的设计原理 并网光伏逆变器的基本设计 无论采用何种技术，逆变器的基本设计都很明确，且非常相似。其核心就是将直流电压(光伏组件)转换成交流电压(可并网)的过程。在转变的过程中，不停地转换直流电的正负极连接，从而形成方向变化的交流电。所以，逆变器的关键部件是桥接开关(晶体管元件，见图1：a))，这个开关桥的一侧连接输入的直流电源，在另一侧连接交流电网。在工作过程中，只有两个相对的开关可以同时关闭。 如果将此开关桥的开关速度设置成与电网频率相同，则在理论上可以将桥的输出侧与电网连接。但是，由于这样输出的电流是方波，且强度没有变化，因此需要在输出端安装一个具有铁芯的电感器，用以将输出电流控制成为正弦波形状。桥的断开采用脉冲过程进行，从而形成与脉冲相关的较小电流分量。这样的电流分量可以对电感器的电流进行控制。脉冲的频率一般为20KHz ，这样就完全可以形成50Hz的电流，见图1：b)。 对于光伏逆变器来说，还有一个非常重要的设备不能遗漏：输入端的电容器，见图1： c ) 。电容器的作用是储存电能，确保来自发电侧的电流持续一致供给桥接开关，并通过与电网频率同步变化的桥进入电网。只有在输入电容器的容量足够大的情况下，才能够保证光伏发电系统的持续、正常运行。 图1：光伏逆变器的基本设计 图2描述了可用于直接并网的逆变器的基本功能。但在实际应用中，输入电压的范围具有一定的局限性。对于并网发电应用，其输入电压必须在任何时刻都高于电网的峰值电压。当电网电压的有效值为250V时，达到正常并网要求的发电源侧的最低电压应为354V。 与标准逆变器的基本设计不同，直接并网逆变器有很多方法来调整或提升输入电压范围。常用的逆变器技术方案与结构都各不相同：

一文看懂光伏逆变器工作原理!

一文看懂光伏逆变器工作原理！ 工作原理及特点 工作原理： 逆变装置的核心，是逆变开关电路，简称为逆变电路。该电路通过电力电子开关的导通与关断，来完成逆变的功能。 特点： (1)要求具有较高的效率。 由于目前太阳能电池的价格偏高，为了最大限度的利用太阳能电池，提高系统效率，必须设法提高逆变器的效率。 (2)要求具有较高的可靠性。 目前光伏电站系统主要用于边远地区，许多电站无人值守和维护，这就要求逆变器有合理的电路结构，严格的元器件筛选，并要求逆变器具备各种保护功能，如：输入直流极性接反保护、交流输出短路保护、过热、过载保护等。 (3)要求输入电压有较宽的适应范围。 由于太阳能电池的端电压随负载和日照强度变化而变化。特别是当蓄电池老化时其端电压的变化范围很大，如12V的蓄电池，其端电压可能在 10V~16V之间变化，这就要求逆变器在较大的直流输入电压范围内保证正常工作。 光伏逆变器分类 有关逆变器分类的方法很多，例如：根据逆变器输出交流电压的相数，可分为单相逆变器和三相逆变器;根据逆变器使用的半导体器件类型不同，又可分为晶体管逆变器、晶闸管逆变器及可关断晶闸管逆变器等。根据逆变器线路原

理的不同，还可分为自激振荡型逆变器、阶梯波叠加型逆变器和脉宽调制型逆变器等。根据应用在并网系统还是离网系统中又可以分为并网逆变器和离网逆变器。为了便于光电用户选用逆变器，这里仅以逆变器适用场合的不同进行分类。 1、集中型逆变器 集中逆变技术是若干个并行的光伏组串被连到同一台集中逆变器的直流输入端，一般功率大的使用三相的IGBT功率模块，功率较小的使用场效应晶体管，同时使用DSP转换控制器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流，一般用于大型光伏发电站(>10kW)的系统中。最大特点是系统的功率高，成本低，但由于不同光伏组串的输出电压、电流往往不完全匹配(特别是光伏组串因多云、树荫、污渍等原因被部分遮挡时)，采用集中逆变的方式会导致逆变过程的效率降低和电户能的下降。同时整个光伏系统的发电可靠性受某一光伏单元组工作状态不良的影响。最新的研究方向是运用空间矢量的调制控制以及开发新的逆变器的拓扑连接，以获得部分负载情况下的高效率。 2、组串型逆变器 组串逆变器是基于模块化概念基础上的，每个光伏组串(1-5kw)通过一个逆变器，在直流端具有最大功率峰值跟踪，在交流端并联并网，已成为现在国际市场上最流行的逆变器。 许多大型光伏电厂使用组串逆变器。优点是不受组串间模块差异和遮影的影响，同时减少了光伏组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，从而增加了发电量。技术上的这些优势不仅降低了系统成本，也增加了系统的可靠性。同时，在组串间引人"主-从"的概念，使得系统在单串电能不能使单个逆变器工作的情况下，将几组光伏组串联系在一起，让其中一个或几个工作，从而产出更多的电能。 最新的概念为几个逆变器相互组成一个"团队"来代替"主-从"的概念，使得系统的可靠性又进了一步。目前，无变压器式组串逆变器已占了主导地位。

光伏并网逆变器控制策略的研究

题目：光伏并网逆变器控制策略的研究

光伏并网逆变器控制策略的研究 摘要 世界环境的日益恶化和传统能源的日渐枯竭，促使了对新能源的开发和发展。具有可持续发展的太阳能资源受到了各国的重视，各国相继出台的新能源法对太阳能发展起到推波助澜的作用。其中，光伏并网发电具有深远的理论价值和现实意义，仅在过去五年，光伏并网电站安装总量已达到数千兆瓦。而连接光伏阵列和电网的光伏并网逆变器便是整个光伏并网发电系统的关键。 本文通过按主电路分类、按功率变换级数分类和按变压器分类的三大类划分逆变器的方法分别介绍了每个逆变器电路的拓扑结构。之后本文首先介绍了国内外并网逆变器的研究状况以及相关并网技术标准，比较了当前主流的控制技术。然后,详细的阐述了光伏并网发电逆变器系统的整体设计和各单元模块的设计,其中包括太阳能电池组、升压斩波电路、逆变电路和傅里叶变换。 在简要介绍了系统的结构拓扑和控制要求之后，论文重点研究了基于电流闭环的矢量控制策略，阐述了其拓扑结构、工作原理及运行模式。为了深入研究控制策略，分别建立了基于电网电压定向的矢量控制和基于虚拟磁链定向的矢量控制。最后，本文针对几种产生谐波的原因，对L、LC、LCL 三种滤波器进行了比较分析。 最后，本文对光伏并网的总系统进行了MATLAB仿真，由于时间的限制，只做出了通过间接控制电流从而达到控制有功无功公功率的仿真。 关键词：光伏并网，逆变器电路拓扑，电流矢量控制，谐波

PHOTOVOLTAIC (PV) GRID INVERTER CONTROL STRATEGY RESEARCH Abstract World deteriorating environment and the increasing depletion of traditional energy sources prompted the development of new energy and development. Solar energy resources for sustainable development has been national attention, solar countries have contributed to the severity of the introduction of the new energy law developments. Among them, the photovoltaic power generation has profound theoretical and practical significance, only in the past five years，the total installed photovoltaic power plant has reached thousands of megawatts. Connected PV array and grid PV grid-connected inverter is the whole key photovoltaic power generation system. Based classification by main circuit and the power level classification and Division of three categories classified by transformer inverter of methods each inverters circuit topologies are introduced.This article introduces the domestic and foreign research on grid-connected inverters and related technical standards for grid-connected, compared the current mainstream technology.Then detail a grid-connected photovoltaic inverter system design and the modular design, including solar arrays, chop-wave circuit, inverter circuits and Fourier transform. Briefly introduces the system topology and control requirements, this paper focuses on the current loop-based vector control strategies, describes the topological structure, working principle and its operating mode.In order to study the control strategies were established based on power system voltage oriented vector control based on virtual flux-oriented vector control.Finally, for several reasons for harmonic, l, LC, LCL compares and analyses the three types of filters. Keywords:Photovoltaic, inverters circuit topologies, current vector control, harmonic

光伏并网逆变器设计方案讲解

100kW光伏并网逆变器 设计方案 目录 1. 百千瓦级光伏并网特点 (2) 2 光伏并网逆变器原理 (3) 3 光伏并网逆变器硬件设计 (3) 3.1主电路 (6) 3.2 主电路参数 (7) 3.2.1 变压器设计............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.3 电抗器设计 (7) 3.3 硬件框图 (10) 3.3.1 DSP控制单元 (11) 3.3.2 光纤驱动单元 (11) 3.3.2键盘及液晶显示单元 (13) 3 光伏并网逆变器软件 (13)

1. 百千瓦级光伏并网特点 2010年全球太阳能光伏发电系统装机容量将达到10000MWp（我国将达到400MWp），2010年以后还将呈进一步加速发展趋势。百千瓦级大型光伏发电并网用逆变控制功率调节设备，成本低，效率高，容量大，被国内外光伏界公认为是适合大功率光伏发电并网用的最具技术含量、最有发展前景的新一代主流产品，直接影响到未来光伏发电的走向。 百千瓦级大功率光伏并网逆变电源其应用对象主要为大型光伏并网电站，从原理上讲，其并网控制技术与中小功率光伏并网系统的控制技术基本相同，但由于装置容量较大，在技术指标的实现达标和功能设计方面却有较大区别。 在技术指标上，主要会影响： 1.并网电流畸变率 在系统的额定容量达到一定数量级时，一些存在的技术问题将会逐步暴露并影响到系统的性能指标，其最重要的一点就是并网电流波形畸变率的控制和电流滤波方式。该系统中的主变压器一般选择为三相Δ/Y型式，且容量较大，此时变压器的非线性和励磁电流对并网电流波形的影响不容忽视，否则会引起并网电流波形的明显畸变和三相电流不平衡。 2.电磁噪声 由于是三相桥式逆变结构，受IGBT功率模块的开关频率限制及考虑系统的效率指标，系统的电流脉动要远高于中小功率系统，对电流的滤波和噪声控制需要特别注意，此时对系统的滤波电路设计和并网电流PWM控制方式的研究至关重要。由于系统的dv/dt、di/dt和电流幅值较大，其EMI和EMC的指标实现可能存在技术难度，由于系统的噪声可能影响其电流、功率的检测和计算精度，在最大功率跟踪和孤岛效应识别等方面的影响还难以预计。 在技术指标上，主要考虑： 1)主电路工艺结构设计 2)散热工艺结构设计 3)驱动方式设计

第五章--单相并网逆变器

第5章单相并网逆变器 后级的DC- AC部分，采用单相全桥逆变电路，将前级 DC- DC输出的400V 直流电转换成220V/50Hz 正弦交流电，完成逆变向电网输送功率。光伏并网逆变器实现并网运行必须满足要求：输出电压与电网电压同频同相同幅值，输出电流与电网电压同频同相（单位功率因数），而且其输出还应满足电网的电能质量要求，这些都依赖于逆变器的有效并网控制策略。 光伏并网逆变器拓扑结构 按逆变器主电路的拓扑结构分类，主要有推挽逆变器、半桥逆变器和全桥逆变器。 5.1.1推挽式逆变电路 推挽式逆变电路由两只共负极的功率开关元件和一个原边带有中心抽头的升压变压器组成。它结构简单，两个功率管可共同驱动，两个开关元件的驱动电路具有公共地，这将简化驱动电路的设计。 U 图5-1 推挽式逆变器电路拓扑 推挽式电路的主要缺点是很难防止输出变压器的直流饱和，另外和单电压极性切换的全桥逆变电路相比，它对开关器件的耐压值也高出一倍。因此适合应用于直流母线电压较低的场合。此外，变压器的利用率较低，驱动感性负载困难。推挽式逆变器拓扑结构如图5-1 所示。 5.1.2半桥式逆变电路 } 半桥式逆变电路使用的功率开关器件较少，电路结构较为简单，但主电路的交流输出电压幅值仅为输入电压的一半，所以在同等容量条件下，其功率开关的额定电流要大于全桥逆变电路中功率元件额定电流，数值为全桥电路的2 倍。由于分压电容的作用，该电路具有较强的抗电压输出不平衡能力，同时由于半桥

式逆变电路控制较为简单，且使用元件少、成本低，因此在小功率等级的逆变电源中常被采用。其主要缺点是直流侧电压利用率低，在同样的开关频率下电网电流的谐波较大。 图5-2 半桥式逆变器电路拓扑 5.1.3全桥式逆变电路 全桥逆变电路可以认为是由2 个半桥逆变电路组成的，在单相电压型逆变电路中是应用最多的电路，主要用于大容量场合。在相同的直流输入电压下，全桥逆变电路的最大输出电压是半桥式逆变电路的2 倍。这意味着输出功率相同时，全桥逆变器的输出电流和通过开关元件的电流均为半桥式逆变电路的一半。 本文采用的是单相全桥式逆变器，其拓扑结构如图5-3 所示，它结构简单且易于控制，在大功率场合中广为应用，可以减少所需并联的元件数。其不足是要求较高的直流侧电压值。 图5-3 单相全桥逆变器电路拓扑 光伏并网逆变器的控制 光伏并网逆变器按控制方式分类，可分为电压源电压控制、电压源电流控制、电流源电压控制和电流源电流控制四种方法。以电流源为输入的逆变器，其直流侧需要串联大电感提供稳定的直流电流输入，但由于此大电感往往会导致系统动态响应差，因此当前大部分并网逆变器均采用以电压源输入为主的方式，即电压型逆变器。采用电压型逆变主电路，可以实现有源滤波和无功补偿的控制，在实际中已经得到了广泛的研究和应用，同时可以有效地进行光伏发电、提高供电质

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图概要

太阳能光伏并网逆变器的设计原理框图 随着生态环境的日益恶化，人们逐渐认识到必须走可持续发展的道路，太阳能必须完成从补充能源向替代能源的过渡。光伏并网是太阳能利用的发展趋势，光伏发电系统将主要用于调峰电站和屋顶光伏系统。 在光伏并网系统中，并网逆变器是核心部分。目前并网型系统的研究主要集中于DC-DC和DC-AC两级能量变换的结构。DC-DC变换环节调整光伏阵列的工作点使其跟踪最大功率点;DC-AC逆变环节主要使输出电流与电网电压同相位，同时获得单位功率因数。其中DC-AC是系统的关键设计。 太阳能光伏并网系统结构图如图1所示。本系统采用两级式设计，前级为升压斩波器，后级为全桥式逆变器。前级用于最大功率追踪，后级实现对并网电流的控制。控制都是由DSP芯片TMS320F2812协调完成。 图1 光伏并网系统结构图

逆变器的设计 太阳能并网逆变器是并网发电系统的核心部分，其主要功能是将太阳能电池板发出的直流电逆变成单相交流电，并送入电网。同时实现对中间电压的稳定，便于前级升压斩波器对最大功率点的跟踪。并且具有完善的并网保护功能，保证系统能够安全可靠地运行。图2是并网逆变器的原理图。 图2 逆变器原理框图

控制系统以TI公司的TMS320F2812为核心，可以实现反馈信号的处理和A/D转换、DC/DC变换器和PWM逆变器控制脉冲的产生、系统运行状态的监视和控制、故障保护和存储、485通讯等功能。实际电路中的中间电压VDC、网压、并网电流和太阳能电池的电压电流信号采样后送至F2812控制板。控制板主要包括：CPU及其外围电路，信号检测及调理电路，驱动电路及保护电路。其中信号检测及调理单元主要完成强弱电隔离、电平转换和信号放大及滤波等功能，以满足DSP控制系统对各路信号电平范围和信号质量的要求。驱动电路起到提高脉冲的驱动能力和隔离的作用。保护逻辑电路则保证发生故障时，系统能从硬件上直接封锁输出脉冲信号。 在实现同频的条件下可用矢量进行计算，从图3可以看出逆变器输出端存在如图3a所示的矢量关系，对于光伏并网逆变器的输入端有下列基本矢量关系式： Vac=Vs+jωL·IN+RS·IN (1) 式中Vac—电网基波电压幅值，Vs—逆变器输出端基波幅值。

三相光伏并网逆变器的设计

三相光伏并网逆变器的设计毕业设计开题报告 1 选题的目的和意义 随着社会生产的曰益发展，对能源的需求量在不断增长，全球范围内的能源危机也日益突出。地球中的化石能源是有限的，总有一天会被消耗尽。随着化石能源的减少，其价格也会提高，这将会严重制约生产的发展和人民生活水平的提高。可再生能源是满足世界能源需求的一种重要资源，特别是对于我们这个人口大国来讲更加重要。其中太阳能资源在我国非常丰富，其应用具有很好的前景。 光伏并网发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并通过并网逆变器将直流电变为与市电同频同相的交流电，并回馈电网。存阳光充足时，太阳能发出的电可供使用，而不使用市网电；在阳光不充足或光伏发电量达不到使用量时，由控制部分自动调节，通过市网电给予补充。此系统主要用于输电线路调峰电站以及屋顶光伏系统。 光伏并网发电系统的核心技术是并网逆变器，在本文中对于单相并网逆变器硬件进行了建摸及设计。给出了硬件主回路并对各部分的功能进行了分析，同时选用Tl公司的DSP芯片TMs320F2812作为控制CPU，阐述了芯片特点及选择的原因。并对并网逆变器的控制及软件实现进行了研究。文中对于光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)技术作了闸述并提出了针对本设计的实现方法。最后对安全并网的相关问题进行了分析探讨。 2 本选题的国内外动向 太阳能光伏并网发电始于20世纪80年代，由于光伏并网逆变器在并网发电中所起的核心作用，世界上主要的光伏系统生产商都推出了各自商用的并网逆变器产品。这些并网逆变器在电路拓扑、控制方式、功率等级上都有其各自特点，其性能和效率也参差不齐。目前在国内外市场上比较成功的商用光伏并网逆变器主要有以下几种： 1．德国SMA公司的Sunny Boy系列光伏逆变器艾思玛太阳能技术股份公司(SMA SolarTechnology AG)是全球光伏逆变器第一大生产供应商，并引领着全球光伏领域的技术创新和发展。该公司推出的Sunny Boy系列光伏组串逆变器是目前为止并网光伏发电站最成功的逆变器，市场份额高达60％。其在国内的典型工程包括大兴天普“50kWp大型屋顶光伏并网示范电站"、深圳国际园林花卉博览园1MWp光伏并网发电工程等。 2．奥地利Fronius公司的IG系列光伏逆变器Fronius是专业生产光伏并网逆变器和控制器