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在能源危机与环境污染的双重压力下,人类越来越关注新能源的开发与利用,世界各国纷纷投入大量人力、物力、财力来研究新的发电方式,而太阳能资源以其取之不尽、用之不竭、无噪声、无污染等优点备受青睐,成为新能源发电的研究热点之一。光伏发电技术是太阳能开发与利用的主要方式,被誉为21世纪的主要发展能源。结合我国幅员辽阔、太阳能资源丰富的实情,离网光伏发电能够有效解决或缓解我国无电地区的生产和生活用电问题,是我国光伏扶贫工程的重要举措。所以,本文将研究的对象确定为光伏发电系统三相离网逆变器。本文全面总结了国内外太阳能开发利用现状和光伏离网逆变器拓扑研究现状,对光伏电池发电原理及其输出特性和最大功率点跟踪技术(MaximumPower Point Tracking,MPPT)进行了研究与分析,并按照实际负荷情况详细设计了光伏系统的容量。本设计是两级级联型光伏离网逆变器,包括前级Boost变换器和后级三相逆变器,对其进行了建模与控制系统设计。前级Boost变换器采用状态空间平均法进行建模,在获得系统的状态空间表达式和传递函数基础上,进行了电压闭环反馈设计,并在PSIM软件中搭建仿真电路,对得到的伯德图和动态阶跃响应图进行分析,验证了模型设计的稳定性和快速性。后级三相逆变器采用空间矢量脉宽调制技术,在研究分析其原理和算法实现的基础上仿真出驱动波形,对逆变器进行数学模型建立,通过坐标变换得到三相离网逆变器在同步旋转坐标系下的数学方程,进而简化了控制系统的设计。采用电压电流瞬时值反馈控制和PI算法相结合的数字控制策略,设计了电流内环和电压外环的控制参数,搭建了三相离网逆变器的Simulink仿真,通过逆变器输出相电压谐波分析可知,所采取控制策略使输出波形正弦度良好,谐波量较小,电能质量较高。在理论分析和仿真基础上,进行了前级Boost变换器和后级逆变器的硬件设计和软件设计,并制作了 300W的Boost变换器和2kW的逆变器实验样机。其中逆变器以Lab VIEW为控制核心,其实验输出电压波形正弦度良好,相电压总谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD)为2.08%,满足相关电能质量的要求。实验结果证实了 Boost变换器和逆变器电路设计和所采取控制策略的正确性,减少了逆变输出电压的谐波分量,提高了光伏系统的稳定性和快速性。