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摘 要

现今工业越来越发达，这是对能源需求日益变大，能源危机和环境污染也越来越严重。因此，找到环保可再生的新能源变得十分紧迫。而在所有资源中，太阳能是一种很有潜力的新能源，而太阳能的利用方法很大一部分就是并网光伏并网发电。

本文首先对光伏并网发电进行了介绍，并且分析了国内外光伏并网现状，验证光伏并网发电是非常有潜力，值得人们去开发。分析了光伏并网中的逆变器的拓扑构造，并对一个周期内每个模态进行了说明。

分析了如何通过PWM控制技术得到想要的输出，并且介绍了它的具体方法计算法和调制法，且分析设计了该光伏并网逆变器的控制手段。

通过saber软件对设计好的光伏逆变器进行了仿真，验证了其的可行性，可以应用于光伏发电。并对光伏逆变器提出了展望。

关键词：光伏发电 并网逆变器 有源钳位 SPWM控制

Based on the excitation converter photovoltaic inverter design simulation and research

Abstract

Today, the industry is becoming more and more developed.The demand of energy is growing.Energy crisis and environmental pollution is also becoming more and more serious. Therefore, it is urgent to find new energy sources of environmental protection and renewable energy. In all the resources, solar energy have potential.The use of solar energy through photovoltaic grid connected power generation

In this paper, the photovoltaic grid connected power generation is introduced, and the current status of photovoltaic grid connected at home and abroad is analyzed. It is verified that the grid connected photovoltaic power generation is very potential, and it is worth to develop. The topology of the inverter in grid connected photovoltaic grid is analyzed, and each mode is described in a cycle.

This paper analyzes how to get the desired output through the PWM control technology, and introduces its specific method and modulation method, and the control method of the PV grid connected inverter is analyzed and designed.

The design of photovoltaic inverter is simulated by saber software, which verifies the feasibility of the PV inverter, which can be applied to the PV power generation system. And the prospect of photovoltaic inverter is proposed.

Key words：photovoltaic ;grid connected inverteractive clamp;SPWM control

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1光伏发电的研究背景 1

1.2光伏发电国内外现状 2

1.2.1国外光伏并网发电现状 2

1.2.2国内光伏并网发电现状 3

1.3 光伏并网发电系统介绍 4

1.4光伏并网逆变器分类和性能指标 5

1.5本文主要研究内容 6

第二章 光伏并网逆变器的设计 8

2.1光伏并网逆变器的拓扑选择 8

2.2光伏并网逆变器模态分析 9

2.3逆变电路基本工作原理 17

2.4正激磁复位技术 17

2.5软开关技术 19

2.6滤波方式 20

2.7本章小节 22

第三章 控制方法 23

3.1 PWM控制技术概念 23

3.2 PWM逆变电路及其控制方法 23

3.2.1计算法 23

3.2.2调制法 23

3.3比较器和PI控制介绍 25

3.4本文光伏并网逆变器控制方法 26

3.5本章小节 27

第四章 光伏逆变器的电路仿真 29

4.1简介saber软件 29

4.2光伏逆变器仿真设计 29

4.3本章小节 32

第五章 总结与展望 34

参考文献 36

致 谢 38

第一章 绪论

本章介绍光伏并网逆变器的应用背景，分析它当今的现状，介绍了它的光伏发电的基本结构，分析了其电路拓扑和控制方法并指出了未来的发展方向，提出许多很好的想法。

1.1光伏发电的研究背景

现如今，由于工业越来越发达，人们的生活质量越来越越高，消耗的能源也逐渐增加。现在，人类所用的最主要的能源还是化石能源，但是化石能源不是可再生的，已经在迅速的减少。另外一方面，化石能源的燃烧排放二氧化碳气体和硫化气体，导致温室效应和酸雨，使环境污染问题越来越严重。

如今电力能源主要有3种，火电，水电和核电。

火电发电缺点：需要燃烧煤炭、石油等化石能源。一方面是化石能源本来就是有限的，现在已经处于非常紧张的状态，另一方面就是化石能源的燃烧将会排放出二氧化碳和硫化气体，对环境造成的污染严重。

水利发电缺点：水利发电要把土地掩盖，会导致原有生态被破坏。而且如果水电的水库大闸坍塌，后果将十分严重。而且水电的输出还要可能受到季节的影响。

核电的缺点：万一核电厂发生不可预料事故或者其他，其造成的结果是人们无法想象的。比如日本福岛第一核电站发生核泄漏，核泄漏不仅导致了日本的环境破环和造成了多人的死伤，还造成人们対核能源的恐慌。

在现如今各种主流的能源中，太阳能是一种可持续利用发展的清洁资源，有这十分广阔的发展空间的特点。目前，太阳能光伏发电因没有解决好电池电能储存问题，所以导致发电的总的成本比较高，因此这项很好的技术并没有得到广泛的应用。但从长远的角度看，随着科技的发展，和其他能源自身无法克服的缺点，太阳能必将在以后成为最普遍的能源利用形式，并有着不可估量的发展前景。

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