致谢 48

参考文献 49

第一章绪 论

1.1研究背景及意义

能源是人类赖以生存和发展的主要物质基础之一，是影响世界经济和国家安全的重要因素[3]。当今社会发展与经济繁荣主要得益于常规化石燃料能源（如煤、石油、铀、天然气等）的广泛应用[3]。21世纪以来，世界经济得到了快速的发展，人类社会在不断地进步，生活水平也在不断地提高，随之而来的是与日俱增的能源需求，然而地球的能源储量是有限的，不久的将来，人类将不得不面临能源短缺危机。

此外，大量使用化石燃料也给环境带来了严重的污染。在化石燃料使用过程中，会产生大量的烟尘、SO2和CO2等有害物质，进而引起“温室效应”及腐蚀性极强的酸雨，使得全球气温升高，冰川积雪融化，随之海平面上升，大量的森林植被和建筑物被腐蚀破坏，人类的生存发展受到了严重的威胁。人类文明的蓬勃发展与生存环境的快速恶化已经形成一对十分严峻的矛盾[4]。因此，在环境保护和资源有限的双重制约下，人类只有依靠科学技术的进步，大规模地开发利用可再生清洁能源，才能妥善的解决能源危机，进而实现可持续发展的战略性目标。

在这种形势下，新能源的开发利用已经成为衡量一个国家可持续发展水平的重要指标。在太阳能、核能、潮汐能、地热能等众多新能源中，太阳能凭借其能量巨大、开发利用方便以及前景广阔等优势脱颖而出。众所周知，光伏发电就是将太阳能转化为电能，与其他新能源相比，太阳能的特点和优势有一下几点：

（1）太阳能储存量巨大，无穷无尽。相关数据统计显示，太阳每40分钟辐射到地球表面上的能量相当于全球人类一年的用电量。太阳每年辐射到地球表面的能量相当于人类全年用电量的15000倍[5]。

（2）太阳能分布广泛。在全球范围内，人类居住各个角落都有充足的阳光。尤其在偏远地区，以及人烟稀少、电网遍布不到的地域或地区，太阳能显得极为重要。在没有燃气燃油短缺时，太阳能可以发挥积极的作用。

（3）绿色，可再生。太阳能属于清洁、无污染能源，不会污染破坏环境。

正因为太阳能具有以上的优势和特点，其作为一种新能源已经受到世界各国的广泛重视。开发利用太阳能将为人类更好地解决能源问题提供新的思路，具有划时代意义。因此，光伏发电前景广阔，具有极高的研究和应用价值。

1.2国内外研究现状

1.2.1国外光伏并网发电的现状和趋势

1.2.2国内光伏并网发电的现状和趋势

1.2.3目前存在的技术问题

1.3本文主要研究内容

本文在前人研究的基础上，通过参阅相关文献资料，认真学习了光伏并网发电系统的工作原理、设计方法以及相关特性，并深入研究了光伏并网逆变器的控制策略和相关软硬件设计方法。与此同时，本文还论述了光伏阵列的工作原理、输出特性等，进而阐述了最大功率点的跟踪策略的实现方法（MPPT算法）。在理论分析的基础上，研制了一套100W的小功率单相光伏并网逆变系统，并且进行了针对性的测试分析。具体工作如下：

（1） 对本课题的研究背景、国内外现状、系统构架要求及优缺点进行了调研。

（2） 研究了光伏并网系统主回路的拓扑结构，确立本设计的两级式并网逆变器拓扑结构（前级Boost升压斩波，后级单相DC-AC逆变），同时对拓扑结构的主要电路进行原理论证、参数设计、器件选型等工作。 DSP光伏并网控制装置的设计+源代码(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_205047.html