3KW单相光伏并网逆变器设计：硬件与控制策略

随着光伏发电技术的快速发展，单相光伏并网逆变器在可再生能源领域扮演着至关重要的角色。本文主要探讨了针对3kW额定功率的单相数字式光伏并网逆变器的研究与设计，以中山大学硕士研究生罗力的硕士学位论文为基础。 硬件设计是整个光伏并网系统的关键，特别是采用F2812 DSP作为控制核心的两级式逆变器。作者详细描述了硬件设计的过程，包括电路原理的分析，确保了系统的稳定性和效率。为了最大化光伏阵列的功率输出，文中提出了一种基于移相全桥电路的电导增量法，这种方法在处理MPPT（最大功率点跟踪）时，综合考虑了各种方法的优缺点，通过DSP实现了高效跟踪。 逆变器的输出级控制是另一个关键环节。文章深入剖析了T型输出滤波器的工作原理及其在电网电压下的响应，强调了电网电压对输出电流的影响。在此基础上，采用了前馈补偿的数字PI控制策略，这种控制方法能够提供精确的电流跟踪，防止谐振和失真，其在DSP中的实现展示了技术的先进性。 人机交互子系统的加入，使得系统具有更高的灵活性和易用性。通过MODBUS协议，该子系统实现了与控制系统之间的有效通信，便于用户监控和设置系统的参数。软硬件设计的全面解析，确保了用户界面的友好和系统的整体性能。 论文最后部分，通过实际实验验证了所设计系统的可行性和稳定性，证明了单相数字式光伏并网逆变器在实际应用中的可靠运行。研究内容涵盖了光伏并网的基本概念、MPPT策略、滤波技术和控制技术，以及与人机交互的集成，为该领域的进一步发展提供了有价值的技术参考。