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光伏并网发电模拟装置摘要：光伏发电是一种直接将太阳能辐射转换成为电能的新型发电技术。
其系统包括光伏电池、变换器、蓄电池、控制器四大部分。
本文从实验的角度，对光伏并网发电系统进行模拟。
基本思路是在单片机C8051F020控制作用下采用正弦波脉宽调制技术（SPWM）对系统进行控制，主电路采用MOSFET为主要元器件的单相桥式逆变电路，经滤波电路滤波后变压进行输出。
基于此，本设计采用单片机本身的PCA模块，定时器模块，完成相应的控制功能，使光伏发电频率紧跟模拟电网频率，绝对误差小于1%，同时实现光伏最大功率跟踪，在负载变化范围内DC-AC变换效率可达70%以上，该系统性能相对稳定，能够满足本次设计的需要。
关键词：C8051F020；SPWM；最大功率点跟踪；光伏并网发电。
1．方案论证与比较1.1 系统设计框图该系统主要由最小单片机系统，SPWM信号控制，DC-AC变换电路，滤波电路，检测保护电路构成，实现光伏并网发电。
其中以C8051F020为处理器，控制逆变器完成最大功率跟踪下的光伏发电输出。
模拟电网电压输入，频率45-55HZ。
LCD实时显示电压，电流，频率。
图1-1总体设计框图1.2 各模块方案选择和论证1.2.1 DC-AC变换电路方案方案一：采用单相半桥逆变电路，它有单个桥臂，每个桥臂由一个可控器件和一个反并联二极管组成，在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容，两个电容的连接点便成为直流电源的中点，该电路简单，使用器件少。
方案二：采用单相全桥逆变电路，它有四个桥臂，可以看成两个半桥电路组合而成成对的两个桥臂同时道通，两对交替各导通180度，，与半桥电路相比，输出波形相同，但其幅值高出一倍，且直流侧无需两个串联电容器来进行电压均衡，适用于移相调压方式，全桥逆变电路是单相逆变电路中应用最多的。
其性能好，输出稳定，符合本次设计需要。
综上分析考虑，采用方案二作为本次设计的系统方案。
1.2.2 驱动电路方案方案一：利用脉冲变压器直接驱动MOSFET，来自控制脉冲形成单元的脉冲信号经高频晶体管进行功率放大后加到脉冲变压器上，由脉冲变压器隔离耦合，稳压管限幅后来驱动MOSFET，其优点是电路简单，应用廉价的脉冲变压器实现了被驱动MOSFET与控制脉冲形成部分的隔离。
光伏并网发电模拟装置光伏并网发电模拟装置（（A题）摘要：：本光伏并网发电模拟装置的设计主要分为DC-DC变换部分、DC-AC变换部分和并摘要网控制部分。
DC-DC变换部分用于实现MPPT功能的控制，MPPT控制方式采用双反馈的形式，同时采样输出电压和模拟光伏电池内阻的电压；逆变部分采用驱动芯片IRF540进行全桥逆变，用自然采样法完成SPWM的调制；并网部分采用STC89C52单片机处理实现反馈信号频率和相位的跟踪以完成并网。
反馈部分分为两级，第一级反馈实现最大功率点跟踪功能，第二级反馈利用电压控制模拟电位器使输出电压稳定，形成了双重反馈环节，增加了系统的稳定性。
在保护上，具有输入欠压、输出过流和短路保护的功能，增强了该装置的可靠性和安全性。
该装置基本上完成了各项指标，输入功率为24.48W，逆变部分效率达到了81.7%。
关键词：并网；DC-DC;DC-AC；MPPT；SPWM；单片机目录1.系统方案设计 (3)1.1设计思路 (3)1.2方案选择与论证 (3)1.3系统组成 (4)2.理论分析与计算 (4)2.1MPPT的控制方法与参数计算 (4)2.2频率与相位跟踪方法与参数计算 (5)2.3提高效率的方法 (5)2.4滤波参数计算 (5)3.电路与程序设计 (6)3.1DC-AC主回路电路的设计 (6)3.2保护电路的设计 (6)3.3并网控制电路的设计 (6)4系统测试 (7)4.1测试仪器与设备 (7)4.2指标测试 (7)4.2.1最大功率点跟踪（MPPT）功能的测试 (7)4.2.2频率和相位跟踪功能的测试 (8)4.2.3DC-AC变换器的效率的测试 (8)4.2.4输出电压失真度的测试 (8)4.2.5保护功能的测试 (8)4.3结果分析 (8)参考文献 (9)附录1电路原理图 (10)附录2使用说明 (13)附录3主要元器件清单 (13)附录4完整测试结果 (14)附录5程序清单 (15)1.系统方案设计1.1设计思路根据题目要求，系统MPPT 电路采用DC-DC 结构，采用双反馈对模拟光伏电池的内阻电压以及DC-DC 的输出电压进行采样反馈。
光伏并网发电模拟装置摘要:本系统采用单片机（STM32）和FPGA（EP2C5T144C8N）为控制核心，由模拟控制模块、全桥逆变模块、并网模块和人机交互模块4个功能部分组成。
其中，全桥逆变模块与模拟控制模块采用光耦进行强弱电隔离，逆变电路采用具有高端悬浮自举电源的IR2110 进行驱动，最终逆变效率达到75%以上。
并网模块通过反馈调节的方式跟踪上市电电压通过隔离变压器与市电安全并接。
实现最大功率点跟踪，并通过实时监测并网电流实现超1.5A断流的过流保护和25V欠电压保护功能且失真度极低，整个变换并网过程的输入电压﹑输出电压频率，在256*32点阵液晶上实时显示，并能通过键盘加以控制。
关键词：逆变、并网、效率、失真度、MPPT一、方案选择与论证1．题目任务要求及相关指标的分析题目要求该系统逆变输入直流电压范围为60V，且逆变的效率要达到60%以上，具有频率跟踪，相位跟踪，失真度小于1%，且有输入欠电压和输出过流保护功能。
题目重点逆变需要产生SPWM波控制逆变电路进行DC-AC转换来实现。
题目的难点在于转换的效率问题和相位跟踪。
2．方案的比较与选择2.1 逆变器主回路拓扑方案一：采用半桥逆变电路。
其原理图如图一所示，这种电路的优点是简单，使用器件少。
但它输出的交流电压幅值Um 仅为Ud/2，且直流侧需要两个电容串联，工作时还要控制两个电容器电压的均衡。
图一半桥逆变电路图二全桥逆变电路方案二：采用全桥逆变电路。
全桥逆变电路的原理如图二所示，它共有4个桥臂，可以看成两个半桥电路组合而成。
把桥臂一和四作为一对，桥臂二和三作为另一对，成对的两个桥臂同时导通，两队交替各180o。
其输出电压的波形与半桥电路相同，但幅值提高一倍。
对于半桥电路的分析也完全适用于全桥电路。
采用半桥电路所需的原器件较少，但是相对的其输出电压比全桥小一半，理论上最大输出交流有效值为Uo =0.45Ud难以达到题目要求。
综上考虑，我们组最终采用了相对容易实现且能够满足题目需求的方案二。
光伏并网发电模拟装置队长：荚艺超组员：周铁军付涛李林虎孙兴芳蔡华强参考资料：《光伏并网发电模拟装置四川理工学院刘勇郭振建李岱》《TI杯（四川赛区陕西赛区，湖北赛区，江苏赛区）2009年全国大学生电子设计竞赛优秀作品选集》《光伏并网逆变器哈尔冰理工大学毕业设计论文刘密富》《光伏电池最大功率点的研究维库电子》《开关电源的过流保护张登,付寒瑜,杨亮(船舶重工集团公司723所,扬州225001)》•（1）设计系统，并画出系统结构框图。
• （2）比较最大功率点跟踪（MPPT ）的两种方案，选择其中一种进行设计，并描述其原理、画出电路图和程序流程图。
• （3）比较两种DC-AC 变换器方案，选择其中一种进行设计，要求当R S=R L=30Ω时，系统效率≥60%。
输出电压u o 的失真度THD ≤5%。
• （4）要求系统具有输入欠压保护功能，动作电压U d （th ）=（25±0.5）V • （5）要求系统具有输出过流保护功能，动作电流I o （th ）=（1.5±0.2）A 。
（6）选择一种单片机来进行系统控制，画出单片机最小 1，DC AC 逆变方案比较 逆变方案比较 逆变方案比较 逆变方案比较：方案一：用 DSP 或 FPGA 产生 SPWM 信号驱动半桥或全桥式 DC-AC 变换器，经输出 LC 滤波后得到逆变信号。
此方案的缺点在于SPWM 控制为开环，在功率电源和负载变化 时难以保证波形的失真度满足题目要求。
方案二：采用D 类功放中自振荡式模型的逆变拓扑，利用负反馈的高频自激产生所需的PWM 开关信号。
此方案为闭环系统，在功率电源和负载变化时波形基本无失真，且一：光伏电池输出的最大功率点图1 光伏电池电压/电流曲线和电压/功率曲线当光伏阵列输出电压比较小时，随着电压的变化，输出电流变化很小，光伏阵列类似为一个恒流源；当电压超过一定的临界值继续上升时，电流急剧下降，此时的光伏阵列类似为一个恒压源[2]。
2007年全国电子设计大赛——光伏并网发电模拟装置摘要：本系统涉及三大关键技术：全桥驱动电路、H桥功率变换电路、低通滤波器。
系统以全桥驱动电路为核心，以TMS320F2808数字信号控制器为主控制器和SPWM信号发生器。
根据输出电压采样值，调整SPWM信号幅度，实现最大功率点跟踪。
根据鉴相器得到的输出信号和参考信号的频率信息和相位信息，对SPWM信号做出调整，实现频率跟踪和相位跟踪。
[关键词] 全桥驱动变频低通滤波器TMS320F2808 SPWMAbstract：The system contains three key technology: full bridge driving circuit、H bridge power converter circuit and variable low pass filter. The core of the system is the full bridge circuit and the main controller is the TMS320F2808. The magnitude of SPWM is adjusted based on the output voltage sampling, so that the output power keep being the largest. The output frequency is following the reference frequency based frequency information and phase information from phase detector.[Key Words] full bridge driving H bridge variable low pass filterTMS320F2808 SPWM1.引言我们的题目是设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，将模拟光伏电池发出的直流电转化为与电网模拟参考信号同频同相的交流电而实现模拟并网。
光伏并网发电模拟装置介绍光伏并网发电模拟装置是一种可以模拟光伏发电系统并将其与电网进行互联的设备。
它可以用于教育培训、实验研究以及光伏系统性能测试等领域。
该文档将介绍光伏并网发电模拟装置的组成、工作原理以及使用方法。
组成光伏并网发电模拟装置由以下部分组成：1.光伏组件：模拟光伏发电系统的光伏组件，一般包括多个光伏电池片组成的光伏阵列。
2.逆变器：将光伏阵列输出的直流电转换为交流电，并确保与电网的电压频率和相位相匹配。
3.电网连接器：用于将逆变器的交流电连接到电网中，实现光伏发电系统与电网的互联。
4.控制器：用于控制光伏并网发电模拟装置的工作模式和输出功率。
5.传感器：用于监测光伏阵列的输入功率、电流、电压等参数，并反馈给控制器。
工作原理光伏并网发电模拟装置的工作原理如下：1.光伏阵列接收阳光辐射，光伏电池片将光能转化为直流电。
2.直流电经过逆变器进行电压和频率的转换，并输出交流电。
3.控制器接收来自传感器的参数反馈，根据设定的工作模式和输出功率要求，调节逆变器的工作方式，使其输出符合要求的交流电功率。
4.电网连接器将逆变器的输出连接到电网上，实现光伏发电系统与电网的并联。
5.光伏并网发电模拟装置将模拟光伏发电系统并联到电网上，实现了光伏发电的实时模拟。
使用方法以下是光伏并网发电模拟装置的使用方法：1.将光伏组件安装在光伏并网发电模拟装置上。
2.使用适当的工具将逆变器连接到光伏组件的输出端。
3.将逆变器的输入端与电源连接，确保逆变器正常工作。
4.将逆变器的输出端与电网连接器相连接。
5.使用控制器设置光伏并网发电模拟装置的工作模式和输出功率要求。
6.使用传感器监测光伏阵列的输入功率、电流、电压等参数，并确保其在安全范围内。
7.执行光伏并网发电模拟装置的启动程序，确保其能够正常工作。
8.在装置运行期间，及时监测光伏并网发电模拟装置的工作状态，并根据需要进行调整和维护。
总结光伏并网发电模拟装置是一种可以模拟光伏发电系统并将其与电网进行互联的设备。
光伏并网发电模拟装置长春工程学院：摘要本系统以430F1611为核心，采用逆变本系统是根据无源逆变的实用原理，采用单相全桥逆变电路工作方式，实现把直流电源（12v）转换成交流电源（220V，50HZ），并对负载进行供电。
达到的性能要求就是转换出稳定的工频电源，供给给汽车上的一些电器如车灯，音像等使用。
关键词：430F1611；逆变；保护电路。
一、总体方案的确定1、总体介绍：电源是电子设备的动力部分,是一种通用性很强的电子产品。
它在各个行业及日常生活中得到了广泛的应用，其质量的好坏极大地影响着电子设备的可靠性,其转换效率的高低和带负载能力的强弱直接关系着它的应用范围。
方波逆变是一种低成本，极为简单的变换方式，它适用于各种整流负载，但是对于变压器的负载的适应不是很好，有较大的噪声。
在逆变电源的发展方向上，轻量、小型、高效是其所追求的目标。
本文所介绍的逆变电源电路主要采用集成化芯片,使得电路结构简单、性能稳定、成本较低。
因此,这种电路是一种控制简单、可靠性较高、性能较好的电路。
整个逆变电源也因此具有较高的性价比和市场竞争力。
要选择专业的正规的工厂生产或经销代理的车载逆变器产品。
在国内有些用户为图方便将一些DC 直流电器如：手机充电器、笔记本电脑等在车上不使用自身配的220V 电源而配上简易转接器直接插到点烟器上，这样是不对的，汽车的电瓶电压不稳，直接取电可能会烧毁电器很不安全而且会大大影响电器使用寿命，因为原厂家供应的220V 电源是厂家专为其电器设计的，有极好的稳定性。
2、经济性好：通过把12V的蓄电池电源转换为工频使用电源，用于车载内部的电器，是一种简单，廉价的方式。
主电路设计中采用了简单的全桥逆变电路，过压过流保护电路，以及几款简单的芯片。
经济性能良好，使用方便。
就本系统的性能稳定性而言，由于未设计复杂的电路进行干扰的情况。
并且输出稳定，价格优良，是一款性价比很高的系统。
二、具体电路设计本文依据逆变电源的基本原理，利用对现有资料的分析推导,提出了一种方波逆变器的制作方法并加以调试。
