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能源是人类物质文明的基石,随着社会发展,全球范围内能源紧缺、化石能源消耗造成的环境污染也日益严重,使得发展清洁无污染的新能源成为未来能源利用的必然趋势。太阳能作为新能源的一种,得到了全球政府的重视,光伏发电作为太阳能利用的主要形式,因其高成本制约了发展。所以本文以光伏并网系统作为研究对象,对光伏电池最大功率点跟踪技术与并网逆变控制技术进行深入研究,主要工作分为下面几点: 首先,对光伏电池的输出特性进行分析建立数学模型,搭建适用于一般工况下的工程计算模型,并在Matlab/Simulink进行了仿真,验证其正确性。在此基础上,总结现有几种常用MPPT控制算法的优缺点。并根据光伏工程的实际需要,选择电导增量法作为研究对象,针对传统定步长电导增量法的缺点,提出一种变步长迭代电导增量法。 其次,针对三相单级并网逆变器进行研究,设计了一种用状态反馈线性化技术控制栅极电流和直流环节电压的方法。将三相逆变器在d-q参考系里的非线性状态模型转换为两个等效线性子系统,并对两个子系统分别进行控制。在Matlab/Simulink中建立单级三相并网系统模型,将状态反馈线性化理论运用于该模型,验证其有效性。 然后,针对单相二级并网光伏逆变器进行分析,设计出系统总体双闭环的控制策略,其中前级Boost电路实现升压的和MPPT的功能,后级DC-AC全桥逆变电路则主要实现母线电压的功率平衡与网侧单位功率因数并网。对单相二级并网逆变器建立了数学模型,并对直流母线电压外环与输出并网电流内环分别进行了建模研究。 最后,基于理论分析与研究的基础上,设计了容量为3kW单相两级式带MPPT控制的并网逆变器。首先对系统主电路的参数选型进行设计;再给出了系统的主要的硬件电路设计;然后给出了软件部分的流程。同时并对样机进行并网性能和静、动态MPPT效能测试。