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经济的快速发展带来了一系列的环境、能源问题,寻找替代化石能源的理想清洁能源迫在眉睫,太阳能分布广泛、清洁绿色,成为有效的替代能源。太阳能光伏发电并网对电网供电进行补充,对稳定电力供应、保护环境具有广泛的应用价值。本课题以带计量功能的民用光伏发电并网系统为对象,进行了深入的研究分析和设计。 首先,分析了光伏电池的工作原理和数学模型,建立了基于Matlab/Simulink的光伏电池的仿真模型,实现对光伏电池输出特性的研究,通过分析现有的光伏电池最大功率点跟踪控制算法,改进了一种变步长三/二最优梯度跟踪法,经过理论研究和仿真分析,该算法可以实时跟踪系统的最大功率点,有效地改善了最大功率点的跟踪速度和精度。 其次,研究分析了光伏发电并网系统中逆变电路的拓扑结构和控制策略,设计了DC/DC双Boost升压斩波电路,实现直流侧母线电压的调整,达到直流输出电压的平稳输出,并减小了开关损耗。同时提出了基于电网电压前馈控制的电流内环和电压外环控制结构,实现对电网参数的跟踪并网控制。 最后,针对整个控制系统设计了以STM32F417为主控制芯片的控制系统,分析研究了双向计量电能的计量原理,并设计了以BL0929为计量芯片的双向计量电路。