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基于DSP的大功率光伏并网逆变器的设计研究
摘要
光伏系统已成为可再生能源储备的主要来源，逆变器是其中不可或缺的部分。本文研究了基于DSP的大功率光伏并网逆变器的设计，详细介绍了系统构成、控制策略、功率调节等方面。
首先介绍了光伏逆变器的基本工作原理，对比了常见的串联逆变器和并联逆变器的优缺点。然后阐述了DSP在逆变器中的应用，包括使用DSP控制光伏电池的最大功率点跟踪算法、采用DSP进行PWM控制等。
接着详细介绍了大功率光伏并网逆变器的设计。阐述了控制策略以及功率调节原理，包括直接功率控制、高效能MPPT控制等。同时还介绍了硬件设计的相关细节，包括逆变器的组态设计、电路保护设计等。
最后，通过实验验证了所设计的逆变器系统的稳定性和可靠性，并得到了良好的性能表现。本文的创新在于基于DSP引入了高效能MPPT控制策略，提高了系统效率，并在电路设计中加入了安全保护功能，增强了系统的可靠性。
关键词：光伏逆变器；DSP；MPPT；直接功率控制；电路保护
Abstract
Photovoltaicsystemhasbecomethemainsourceofrenewableenergyreserves,andinvertersareessentialpartsofit.Thispaperstudiesthedesignofhigh-powerphotovoltaicgrid-connectedinvertersbasedonDSP,andintroducesthesystemcomposition,controlstrategy,powerregulationandotheraspects.
Firstly,thebasicworkingprincipleofphotovoltaicinvertersisintroduced,andtheadvantagesanddisadvantagesofcommonlyusedseriesinvertersandparallelinvertersarecompared.Then,theapplicationofDSPininvertersiselaborated,includingusingDSPtocontrolthemaximumpowerpointtrackingalgorithmofphotovoltaiccells,andusingDSPforPWMcontrol.
Then,thedesignofhigh-powerphotovoltaicgrid-connectedinverterisintroducedindetail.Thecontrolstrategyandpowerregulationprincipleareelaborated,includingdirectpowercontrol,high-efficiencyMPPTcontrol,etc.Atthesametime,therelevantdetailsofhardwaredesignarealsointroduced,includingtheconfigurationdesignofinverter,circuitprotectiondesign,etc.
Finally,thestabilityandreliabilityofthedesignedinvertersystemareverifiedthroughexperiments,andgoodperformanceisobtained.Theinnovationofthispaperisthathigh-efficiencyMPPTcontrolstrategyisintroducedbasedonDSP,whichimprovesthesystemefficiency,andsafetyprotectionfunctionisaddedincircuitdesign,whichenhancesthesystemreliability.
Keywords:photovoltaicinverter;DSP;MPPT;directpowercontrol;circuitprotection
引言
现代社会的快速发展需要大量的能源保障，传统能源长期受限，如核能和热能等损耗性能极高。而光伏发电作为一种新型可再生能源，受到了广泛关注。光伏发电作为一种可再生的清洁能源，利用太阳能进行发电，不会产生二氧化碳等有害气体，具有环保、经济等优点。在光伏系统中，逆变器是将光伏电池板产生的直流电转换为交流电并与电网连接的核心设备。因此，设计高效率、可靠性高的逆变器系统对于提高光伏发电效率是极为必要的。
目前，常见的光伏逆变器有串联逆变器和并联逆变器。串联逆变器是将多个光伏电池板串联