太阳能并网逆变器设计和仿真(2)
3.6 DSP最小系统及辅助电源设计 26
3.7 信号驱动及保护电路 26
3.8 并网输出控制策略及检测电路 27
3.9 并网逆变器总图 28
4 结论 29
致 谢 30
参考文献 31
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
能源是人类存在和发展的基石。人类社会的生产生活对能源的需求在持续增加，作为三大化石燃料的石油，天然气和煤炭，由于几百年来不断开采使用，且储量有限，在不断减少。依据最新的世界能源调查报告，在不到四十年的时间里，石油将被耗尽，天然气也将在不到吹冰十年的时间内被消耗，而煤炭的使用，也仅够人类使用两百年。
经济社会的发展对能源尤其是石油、天然气这类生产基础性的原始资源的需求不断增长，不过因为我国人均能源资源短缺；与此同时，环境、生态日益恶化；加之资源分布不均匀，开发难度比较大，成本比较高，这些因数将极大的制约我国经济社会的可持续发展。
近十年以来，我国的国内生产总值均保持着10%左右的高速度增长，对能源供应量的需求也随之急骤增加。根据海关2010年统计的数据表明，我国在原油资源上对外依存度超过54%，可能还要继续增长；我国在天然气方面消耗也比较大，进口量仅占国内总体能源消费比例的一成多，但是进口的增幅太大，对于天然气的进口依赖性也越来越强。在煤炭消耗方面，我国进口5800多万吨，增长倍数达到1.5倍之多。与此同时，世界能源格局几乎没有太大的改变，我国一直处在能源劣势状态，外部环境的波动时刻影响能源价格以及能否安全运送到国内。所以，能源短缺不仅仅制约我国经济可持续发展、影响到和谐社会的建立，还将威胁我国脆弱的能源保障体系。
太阳能是可再生资源，太阳能资源的应用技术逐渐发展，不论是独立发电还是并网发电，逆变器是太阳能发电的核心，只有逆变器技术的提升，太阳能发电技术才能继续得到迅速发展。逆变技术的提升，将带动太阳能发电技术的广泛使用，有益于缓解我国长时间内的能源短缺问题，更可以减少环境污染，促进社会经济的持续发展。
1.2 太阳能并网逆变器技术概述
早在二十世纪初时，在美国纽约的地铁上就运用将交流整变为直流电技术来给电车供电运行，当时的技术对于今天来说时相当原始，采用的方法就只是机械整流的方法，可想而知，这种技术存在高损耗等诸多的问题。整流况且如此，就更不必说与之相反的逆变变换了。直到上世纪四五十年代晶体管为代表的半导体技术的发展，逆变才变为可能实现的目标。在二十世纪五十年代末，美国的GE公司发明了可控硅技术，也就是熟知的晶闸管。它是一种PNPN的结构，导通压降更低，具有可控性能，它的产生开启了电子电力技术的飞跃发展。太阳能并网逆变器也就是在这些技术革新与发展之上逐渐发展，现在最新的可控开关器件最大的容量已达到了6500V/2400A。最新进的ICCT容量可以做到6500V/6000A。
太阳能并网逆变器可以按照拓扑结构、隔离方式、输出相数、功率等级、功率流向等进行分类。
按照拓扑结构分类，包括全桥逆变拓扑、半桥逆变拓扑、多电平、推挽、正激、反激等逆变拓扑结构，在高电压、大功率应用电路中，太阳能并网逆变器可采用多电平逆变拓扑，中小等功率的太阳能并网逆变器在实际应用中大多采用全桥、半桥逆变的拓扑结构。
按照隔离方式分类包括隔离式和非隔离式两类，其中隔离式并网逆变器在具体分类时候，又可以分为工频隔离和高频两种带变压器的隔离方式.