摘 要
随着全球能源的紧缺,以及石化能源的高污染排放,寻找绿色可再生替代型能源已经成为世界各国的首要任务。而太阳能应为其独特的优点，在众多可再生能源中脱颖而出。在太阳能的应用中，光伏并网发电已经逐渐成为太阳能应用的主流。太阳能并网发电系统是通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，再通过并网变流器将直流电变为与网电同频同相的交流电，并将交流电回馈给市电网。在太阳光线充足时，太阳能发出的电可供负载使用，而不需要网电提供；太阳能发电电量达不到需要的量时或在阳光并不充足时，可以由控制部分进行自动调节，通过电网给予补充。并网逆变器是太阳能并网发电系统的核心技术，其效率的高低、可靠性的好坏将直接影响并网型系统的性能和投资。本文提出了1kw太阳能并网逆变器的系统设计方案，然后对逆变器的工作原理以及控制策略进行了分析,文中还对于常用太阳能电池阵列的最大功率点跟踪(MPPT)技术、锁相技术（PLL）进行了研究与讨论。并用MATLAB仿真了单相光伏并网系统。
关键词 太阳能、并网、逆变器、最大功率点跟踪、锁相
目 录
摘要…………………………………………………………………………….……………………………………… II
1 前言………………………………………………………………………………………………1
1.1研究的背景以及意义……………………………………………….………………………1
1.1.1 光伏发电的基本原理………………………………………….….………………….1
1.1.2 光伏发电的优点…………………………………………….………… …………….2
1.1.3 光伏发电局限性…………………………………………….… …… ………………2
1.1.4 光伏发电未来展望……………………………………… .………… ………………3
2 光伏并网发电系统的分析…………………………………… ……… …………….……….4
2.1 光伏并网发电的分类…………………… …………… ………………………….……… 4
2.1.1 可调度式，不可调度式……… ………………… ………… …….…………….……4
2.2 光伏逆变器的结构与分类……………. ……………………… ………….………….…6
2.2.1 并网逆变器的结构拓扑……………………… ……………… ……………………… .6
2.2.2 输出电流的控制方式………………………………… ……………………………….8
3 并网逆变器系统设计……………………………………………………………………… .10
3.1 逆变器系统技术条件………………………………………………………………… …. 10
3.2 逆变器的选择………………………… ………………… ………………………… ……10
3.2.1 逆变器能量变换结构…………………………………… …………… …………. 10
3.2.2 逆变器控制方式……………………………………………………………………12
3.3 控制系统设计……………………………………………… ………………………………13
3.4 单相光伏并网系统的MATLAB仿真…… ……………………………………… ……… 15
4 最大功率点跟踪的实现…………… …………………… ………………………………….17
4.1 最大功率点跟踪的基本原理………………………… … ……… ………… ……….…17
4.1.1 光伏电池的结构和原理…………………………………………… ………….…17
4.1.2 光伏电池组的输出特性……………………………………………………….….19
4.2 光伏电池组最大功率点跟踪方法…………………………………………………….…21
4.2.1 定电压跟踪(Constant Voltage Tracking，CVT)法…………………………….…22
4.2.2 功率回授控制法……………………………… ……………………… ………22
4.2.3 扰动观察法………………………………………………………………………….23
4.2.4 电导增量法……………………………………………………….………….…. ….25
5 软件锁相环的研究…………………………………………………………….……… .………27
5.1 锁相环技术的发展和应用……………………………………………… .….…………… 27
5.2 锁相环的工作原理及其数学模型…………………………………….…… ….……… …27
6 总结……………………………………………………………… ………… …………………….30
致谢………………… ……………… ……………… ………………………… ……………………31
参考文献……… …………………………………… ………………… …………………. …………32
