LPC2131新能源发电系统中的逆变与并网技术研究(4)
1.4.3 逆变技术的发展方向
a)大功率开关器件的研发
大功率器件及其应用技术是现代逆变技术发展的基础。大功率开关器件的发展进程主要表现在一下几方面：从强迫关断发展到自关断；从中、小容量发展到大容量、超大容量；开关频率从几kHz发展到近100MHz；向集成化、多功能化的方向发展。
b)提高逆变器的变换效率
当前，技术人员投入大量精力对软开关控制方式和软开关电路进行研究和实践，其目的之一就是要提高逆变器的变换效率。研究重点为：新型的软开关控制方式；适用于不同软开关控制方式的控制电路的集成化；变换效率高的新型软开关电路。
c)提高逆变器的工作可靠性和EMC性能
逆变器可靠性问题的设计主要包括：可靠性预测、电子元件的降额设计、电子元件的老练和筛选、三防设计、散热设计。
逆变器的EMC包含两个方面：逆变器能抑制其他装置、设备或系统对其造成的电磁干扰；逆变器不能对其他装置、设备或系统造成电磁干扰。实现逆变器EMC的技术措施有两种：尽量减少逆变器本身所产生的干扰源，利用抑制干扰的方法或使用产生干扰最小的元器件和电路，并进行合理布局；通过接地、屏蔽和滤波等技术抑制逆变器产生的干扰或提高逆变器抗干扰能力。
d)智能化
智能化是指逆变系统通过内部的监控模块准确、可靠地实现监测、诊断和控制。逆变系统的智能化有赖于智能化大功率模块（IPM）的研发，IPM是将许多逆变系统中的电路或元器件组装在一起。这样一来，既简化了设计，提高了系统的可靠性和可文修性，也大大降低了成本[ ]。
1.5 本文主要工作
在新能源发电系统中，逆变与并网技术是非常重要的环节。本文研究了逆变器并联技术，并将其用于光伏发电系统中。同时研究了电网并网运行的孤岛检测技术。在光伏发电系统中，前级的DC/DC变换器输出的直流电不能直接用于负载和电网，本文设计了适用于光伏发电系统的DC／AC 逆变器，并通过实验验证其正确性和可行性。
本文具体工作如下：
1) 通过研究光伏发电系统的构成，了解光伏发电系统中的逆变器并联、与电网并联技术以及孤岛检测技术。
2) 按照光伏发电系统的要求，确定系统中DC/AC逆变器的拓扑电路，并对不同拓扑结构的性能进行论证比较。研究选定拓扑的工作原理和模型，进行理论分析。
3) 研究逆变器的PWM控制技术。
4) 利用Matlab进行逆变、并网和孤岛检测仿真研究，并完成性能优化设计。
5) 熟悉EasyARM2131开发实验板，重点了解其脉宽调制器的功能部件。并以LPC2131为控制核心，设计DC/AC逆变器的软件控制部分。
6) 搭建实验平台，完成相关DC/AC逆变器实验，验证设计的正确性，并对实验结果进行分析。
2 光伏并网逆变器的控制及实现
本章重点介绍SPWM波生成的方法，逆变器的控制方法以及并联逆变器的控制方法，并比较了每种方法的优缺点。
2.1 PWM控制技术
2.1.1 SPWM概述
如图2.1a)所示，把正弦波等分成N等份，就可以把正弦波看成是由N个彼此相连的脉冲序列所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于π/N，但幅值不等，且脉冲顶部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦波部分面积相等，就得到图2.1b)所示的脉冲序列。像这种脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形也称SPWM（Sinusodial PWM）波形。