光伏并网发电模拟装置
摘要：本设计基于电压桥式逆变及光伏并网原理，以单片机最小系统为控制模块，用直流稳压电源和电阻模拟光伏电池，实现了模拟光伏发电并网系统的设计。在60V直流电源的供电下，系统具有最大功率点跟踪（MPPT）功能而且系统具有欠压，过压及过流保护；单片机能够实时显示输出电压，电流及功率的大小。
关键词：电压桥式逆变；并网；MPPT
太阳能作为一种新型能源以其清洁、储量大、无污染等优点使其利用越来越受到人们的重视,而光伏发电技术的应用更是人们普遍关注的焦点。由于目前光伏电池的价格高,转换效率比较低,为了降低系统造价和有效的利用太阳能,对光伏并网系统的控制方法的研究显得尤为重要。本文针对光伏并网发电系统的特点,研究了光伏电池的工作原理及输出特性。光伏板的最大功率点的控制是实现光伏并网高效率的输出的必要条件。本设计系统由模拟光伏电池，DC-AC逆变电路，LC滤波电路，控制电路，取样测量电路等模块构成,具有输出过流保护功能，输入欠压保护功能，最大功率点跟踪（MPPT）功能，频率跟踪功等等，系统的稳态功率损耗大大缩小，提高了其稳态性能。经反复研究表明,本文采用的控制策略和设计方法是可行有效的,主电路和控制电路的设计是合理的。
毕业设计说明书目录
1 引言……………………………………………………………………………………… 13
2 方案论证………………………………………………………………………………… 13
2．1主回路方案论证…………………………………………………………………… 13
2. 1. 1方案一…………………………………………………………………………13
2．1. 2方案二…………………………………………………………………………14
2. 1. 3方案三…………………………………………………………………………14
3各主要模块方案的描述……………………………………………………………………15
3．1最大功率点跟踪（MPPT）模块…………………………………………………… 15
3．1．1方案一…………………………………………………………………………15
3．1．2方案二…………………………………………………………………………15
3. 1. 3方案三…………………………………………………………………………15
3．2 DC-AC逆变器方案论证…………………………………………………………… 15
3. 3 SPWM波产生方案论证………………………………………………………………15
3．3．1方案一…………………………………………………………………………15
3．3．2方案二 ……………………………………………………………………… 15
3. 4 取样测量模块方案论证……………………………………………………………15
3．4．1方案一…………………………………………………………………………16
3．4．2方案二…………………………………………………………………………16
4 理论分析与计算…………………………………………………………………………16
4. 1 PPT的控制方法与参数计算………………………………………………………16
4. 2 同频同相的控制方法与参数计算……………………………………………… 16
4. 3 滤波参数的计算……………………………………………………………………17
4. 4 提高效率的方法分析………………………………………………………………18
5 电路与程序设计……………………………………………………………………… 18
5. 1 DC-AC主回路与器件选择…………………………………………………………18
5. 2 保护电路的设计………………………………………………………………… 20
5. 3 控制电路……………………………………………………………………………23
5. 4 主程序流程图及主要程序……………………………………………………… 26
6 测试方案…………………………………………………………………………………33
6. 1 测试方案………………………………………………………………………… 33
7．软硬件系统的调试………………………………………………………………………33
8．附录………………………………………………………………………………………35
9．参考文献……………………………………………………………………………… 36
参 考 文 献
[1]雷元超. 光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究. 上海: 电工电能信技术. 2004
[2]陈桂兰. 光伏发电系统最大功率点跟踪控制. 北京: 北京中科院电工研究所. 2003
[3]董锦凤. 毕业设计指导（电类）. 西安: 西安电子科技大学.2005
[4]宁武. 全国大学生电子设计大赛基本技能指导. 北京 :电子工业出版社. 2009
[5]陈新华. 电子技术指导. 北京: 机械工业出版社. 2002
[6]向守兵. 实用电子技术教程. 四川: 电子科技大学出版社. 2007
[7]潘松峰. 单片机原理系统设计与应用. 北京: 科学技术大学出版社. 2001
[8]潘永雄. 电子线路CAD实用教程. 西安: 西安电子科技出版社. 2002
