光伏并网发电模拟装置设计与实现

"这篇文档详细介绍了光伏并网发电模拟装置的设计和实现，涵盖了从太阳能电池阵列的直流电转换到交流电的过程，包括DC-DC变换器和DC-AC逆变器的使用，以及单片机控制策略。文档强调了最大功率点跟踪(MPPT)技术、逆变器方案选择、保护功能的实现和效率优化。关键词涉及到逆变器类型、Buck变换器、STC12C5A32AD单片机和SPWM技术。" 光伏并网发电模拟装置是一种将太阳能电池阵列产生的直流电转换为可供电网使用的交流电的系统。这个系统的关键组成部分包括DC-DC变换器和DC-AC逆变器。DC-DC变换器采用Buck结构，用于执行最大功率点跟踪控制，以确保从太阳能电池获得最高效率的能量输出。DC-AC逆变器则是一个正弦波全桥逆变器，其任务是将直流电转化为与电网同步的50Hz正弦交流电。 在方案论证阶段，对于DC-AC逆变器，文档提出了两种方案：方波逆变器和SPWM逆变器。考虑到电能质量和电网兼容性，最终选择了全桥式SPWM逆变器，因为它能提供更接近正弦波的输出，降低音频噪声，符合并网标准。 对于MPPT功能，文档提供了PWM控制的Boost变换器和Buck变换器两种方案。由于实际应用中光伏电池内阻较大，Boost变换器会降低输入阻抗，不利于MPPT，所以选择了Buck变换器，通过单片机控制调整PWM占空比，以实现光伏电池的最大功率输出。 在效率提升和抗干扰方面，系统设计考虑了MOSFET的导通损耗和其他工作损耗，采用适当的控制策略来减少这些损耗，提高整体效率。此外，为了确保系统的稳定性和安全性，还实施了欠压保护和过流保护功能，同时增加了显示功能，以便于监控和调试。 这篇论文深入探讨了光伏并网发电模拟装置的设计原理和技术细节，涉及了关键组件的选择、控制策略的制定以及效率和稳定性的优化措施，对于理解光伏并网发电系统的工作机制具有重要的参考价值。