风力发电目前已经成为可再生能源利用领域的研究热点,如何将风能转化为能并网的电能是人们研究的重点。本文主要以小型单相并网风力发电系统当中的逆变部分为研究对象,对系统拓扑结构、控制策略进行了详细的分析和研究,在此基础上设计了基于单片机C8051F410的1kW单相并网风力发电逆变器。本文设计的系统包括两部分,即前级升压和后级逆变并网部分。首先将小型风力发电机发出的变压变频交流电经过三相不可控整流得到低压直流电,再经过Boost升压环节使直流电压升高为直流高压,最后通过逆变并网控制环节得到可实时跟踪电网电压的稳定交流电。本文首先分析了Boost升压电路和电压型单相全桥逆变电路的工作原理,同时对升压、逆变部分电路参数的选择作了理论推导和计算。逆变并网部分采用电流跟踪型的控制方式,通过软件锁相环技术采集电网电流以得到与电网电压同步的正弦波标值,与给定幅值相乘得到参考电流,该信号与逆变器输出电流的采样值进行比较,通过数字式PI控制策略,消除市电扰动对并网电流的影响,以提高系统的性能。同时,利用MATLAB/Simulink搭建了系统仿真模型,对系统各部分作了仿真分析,结果表明系统是可行的。此外,为提高系统控制的实时性,采用新华龙公司生产的单片机C8051F410为核心控制单元完成采集、控制算法实现、实时SPWM波形生成等任务。根据系统总体设计要求,开发了小型单相并网风力发电样机,并进行了实验研究。结果表明,系统运行稳定可靠,达到了预期的设计目标。