随着经济社会的不断发展和人口的持续增长,最近数年全球对电力的需求呈现出指数方式的增加,与此同时,带来了能源紧缺和环境污染等灾难性的问题。解决这一问题的根本途径积极开发新式能源用以替代传统能源,从而根本性的解决人类社会发展需要和能源紧缺这一矛盾。目前,太阳能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。目前我国已经跻身为世界上最大的太阳能光伏产品制造基地。虽然我国太阳能电池产量占据了全球最大份额,但是与光伏电池应用相关的下游产品譬如光伏并网逆变系统、视日跟踪系统和监控设备等却没有取得相应的发展,这也一定程度上影响了我国光伏发电市场的发展。本文将重点对光伏并网系统的体系结构进行优化设计,针对太阳能电池从发电到并网的各个环节进行全面优化,用以提高能源的利用效率。本文所设计的整个系统的工作过程是太阳方位跟踪传感器实时检测太阳位置,将输出的模拟信号经过调理后送入控制器转化为数字量后,通过比较、分析和决策后,控制和驱动步进电机动作,使得光伏电池板的受光面始终保持与入射光线垂直,以使光伏电池受光面积得到最大效率的使用。同时,光伏阵列输出直流电到并网逆变器,并网逆变器将直流电转换为电网要求的交流电。整个系统采用两级拓扑,输出为220V的单相交流电,频率为50Hz。全桥式逆变器输入端与反激电路相连,逆变器采用正弦PWM控制,以实现正弦波输出。逆变器输出通过EMI滤波后与电网相连。整个电路控制单元采用dsPIC33F系列单片机,电网电压和电流通过传感器采样后,由单片机经过锁相环PLL控制以保持逆变器输出电流与电网同步,同时进行孤岛检测。