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进入新世纪,全球人口的不断增多,随着化石能源逐渐消耗,价格持续走高,拖累了全球的经济增长,同时以传统能源为主导的经济发展带来了严重的环境问题。世界各国都在积极寻求解决人口增长、能源短缺、环境恶化等问题的有效解决方法。而太阳能资源丰富、分布广泛,是21世纪最具发展潜力的可再生能源,因此深入研究太阳能发电并网技术,对于能源危机的缓解、世界经济的可持续发展、环境保护等方面具有重大的理论和实际意义。逆变器是光伏发电系统中的重要组成部分,由于太阳能具有分散的特点,因此分布式并网发电将是今后的发展方向,本文设计了一种光伏并网微逆变器,并给出样机的软硬件设计,以及实验结果分析,主要内容归纳为以下几个方面。(1)对比了各种可能采用的硬件拓扑结构,根据微逆变器的体积小,效率高,成本低的性能特点,选择交错并联有源钳位反激这一最适合微逆变器的拓扑方案。(2)根据并网光伏微逆变器的要求,设计了基于DDS的MPPT和PLL并网控制方法,该方法利用DDS输出信号的频率和幅值只受频率控制字和幅度控制字控制的特点,得到与电网电压同频同相、并满足MPPT的电流参考,另外还利用DDS实现主动频率偏移法检测是否发生孤岛效应。(3)对光伏电池和微逆变器系统进行数学建模和仿真,得出光伏电池的工程数学模型、系统小信号方程和开环、闭环传递函数,并在Matlab中建立了仿真模型,验证设计的正确性,在仿真模型中,采用常用的PI控制器控制输出电流,验证系统的控制效果。(4)根据并网光伏微逆变器的技术参数,设计了实验样机,完成了样机的硬件设计和软件设计,硬件电路设计包括主电路、控制电路、驱动电路、采样电路、辅助电源电路和输入输出电路设计,软件设计包括PLL、MPPT、电流控制、负载均流控制和孤岛保护等。(5)最后,对样机进行了系统调试,给出了实验波形及数据,并得出相关结论,总结了此次研究的结论和成果,指出了其中存在的问题,并对今后的工作最了展望。