500W并网逆变器设计

论文参考题目（注：论文题目也可自行拟定）1、《硅片表面清洗》2、《光伏建筑一体化》3、《晶体硅太阳能电池产业化技术发展与展望》4、《多晶硅薄膜的制备方法》5、《论晶体硅太阳电池PECVD设备及发展趋势》6、《太阳能光伏发电系统与建筑一体化》6、《太阳能光伏电源》7、《薄膜太阳能电池研究进展》8、《光材料的应用与发展》9、《中国太阳能光伏产业发展前景》10、《太阳能光伏行业的前景与方向》11、《太阳能电站设计与分析》12、《论多晶硅企业要加强操作规程培训的必要性》13、《多晶硅薄膜太阳电池制备》14、《太阳能光伏发电原理与应用》15、《太阳电池的理论分析与研究》16、《晶体硅太阳电池表面钝化研究》17、《非晶硅太阳能电池研究》18、《太阳能的综合与应用》19、《从供应链角度浅谈光伏产业的问题与对策》20、《DSP的光伏电池最大功率点跟踪系统》21、《我国太阳能光伏产业的近期进展、挑战和对策建议》22、《浅析晶体硅扩散工艺》23、《硅基薄膜太阳电池的发展与未来》24、《多晶硅太阳电池制作工艺概述》25、《未来太阳能并网发电对电网的影响》26、《电池片原理及要求》26、《太阳能电池测试》27、《500W光伏并网逆变器设计》28、《硅太阳电池P-N结的形成》29、《丝网印刷》30、《平板式PECVD制备Si3N4减反射膜》31、《单晶硅太阳电池的表面结构》32、《太阳电池基本特性测试实验》33、《太阳电池减反射膜系统的研究》34、《光伏充电器设计》35、《独立式光伏发电系统MPPT策略研究》36、《硅的切削液的分析研究》37、《光伏VS实际应用一体化》38、《可控硅元件工作原理及特性》39、《论述太阳电池的烧结工艺与烧结炉结构》40、《中国发电的市场情况》41、《10kwp太阳能并网发电系统设计》42、《光伏产业和风能的研究》43、《太阳能车棚设计》44、《加快发展太阳能产业的思考》45、《超高效率太阳电池研究》46、《太阳电池减反射膜材料》http://111.75.204.5:88/nczk_web/Account/LogOn?ReturnUrl=%2fnczk_web%2f。

100KW光伏逆变器硬件选型方案介绍建议选择1200V IGBT双管，构成100KW的总功率输出。

单台100KW逆变器设计IGBT：选择FF600R12IE4 （3支）驱动器：2SP0320T2A0-FF600R12IE4 (3支) 与IGBT行程一对一连接母线电容根据贵司的设计需求，推荐EPCOS金膜电容产品：金膜电容B25620-B0158-K882 880V/1500uF, 85度/100,000H, 116*173建议使用4并联进行，无需均压处理按照贵司给定的开关频率5000Hz，输出电流150A、调制比0.85、功率因数0.98，母线电压650Vdc，输出电压380Vac，最高使用环境温度50度进行仿真计算，结果如下：图一IGBT模块内部温度分布图假定选定的散热器Rch=0.044k/w的前提下，当输出电流150A时，IGBT的最大结温为70.6度，IGBT的壳温为62.3度，散热器的温度为60.2度。

图二IGBT结温温度纹波图图二表明，在给定工作条件下，IGBT结温的最大结温，最小结温分别是70.6度和67.9度，温度纹波为2.8度。

图三IGBT损耗结果图三，表示IGBT模块在给定工作条件下，最终的损耗为：230.3W。

其中IGBT的通态损耗为66.1W，开关损耗为86.6W，反并联二极管的通态损耗为14.2W，开关损耗为59.3W，IGBT 内部焊线的损耗为4.22W。

因此，三相逆变器总的损耗P=6*230.3=1381.8W.在输出150A电流时，IGBT的最大结温小于150度，满足使用要求。

说明：实际上许多厂家的并网逆变器采用有并网变压器和无并网变压器并网两种模式，因为无变压器对的输出电压小，对逆变器输出电流的能力较强，因此，仅以无并网变压器为列，逆变器输出电压270V，经过三角转星型变压器转换成380V然后并网。

国家标准考虑的电网波动范围为（－10％～7％），最小持续时间10s，因此并网时候，需要考虑10％的过载情况。

Dongguan Sheng Yang Industrial Co., Ltd.SY-GWV300/500W Grid Tie InverterUser ManualThis data is a copyright of DongguanShengYang Industrial Co.Ltd.Without the written permission of the copyright holder, any unit or individual shall not be duplicate, disclosed to others orused，or we will be held liable in liability. This guide and the latest information maybe have someerror, but we will improve on time. 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Also monitor all functions of inverter.1、Carrier frequency：60KHZ（Frequency customizable）2、Interface way：TTL level serial interface3、Carrier rate：300BPS4、Serial rate：9600BPS（Can customize according to customer's request）5、Modulation mode：FSK+DSSS6、Newsletter distance：2Km●Display function1、AC voltage display2、Outage display3、Power shows4、AC frequency display5、DC over-voltage display6、DC under- voltage display7、Power adjust display●12-grade power searchIn overcast weather,the solar battery’s output current is extremely tiny, then inverter will automatic open 12-grade power search function.1、The program can automatically open power adjustment for 12 times.2、The current direction can adjust from the maximum to the minimum.3、In automatic adjustment process, we will see the LOW light flashing.And the power will keep as a starting point,from 0 to the maximum output power, and it will restart at most for 12 times, then locked in the maximum power, the ST lamp long bright.4、It need 10 minutes for 12-grade power search.●Wide voltage input(15-60VDC）Achieve wide voltage input.1、DC voltage input：15-60VDC2、Second level power variable voltage conversion●High-frequency two-way and one-way grid function1、High frequency direct modulation, AC half wave synthesis2、Two-way grid means: Load consume directly. And can reverse AC current transmission.3、One-way grid means: Load consume directly. And banned reverse AC current transmission.●Kinds of frequency output function.It can apply to 50Hz and 60Hz frequency of AC.Frequency range: 45Hz ~ 63Hz●directly connected to the solar panels (do not need to connect the battery)Using precise Dynamic differential pressure type MPPT function, APL functions, the inverter automatically adjust the solar panels of maximum output power，simply connect the solar panel to the grid inverters. Do not need to connect the battery.1、Differential pressure type MPPT: 0.1 V accuracy2、Power lock: 10W (AC output)●AC 0 angle with high precision auto-detectionAC phase angle of 0 through isolation amplifier then input to the MCU for high-precision detection and analysis.The phase shift rate is less than 1%, thus achieve high-precision with phase modulation AC output together.1、AC phase shift: < 1%2、Over-zero protection: 0.2 V AC3、AC switching: 50Hz / 60HzSynchronous High-frequency ModulationIn the process of the grid, usually adapt the same phase angle in parallel. (ie, When the two-phase alternating current total is equal to e switch to combination the two AC fusion) and the product is rectified AC half-frequency AC to 100Hz first, then the machine use the high frequency current in the circuit and semi-100Hz frequency alternating current generated combination, to achieve high-frequency modulation.1、Modulation synthesis: half wave and full-bridge modulation synthesis (100Hz / 120Hz)2、Synthetic way: MOSFET full-bridge3、High frequency: 50KHzPure Sine Wave OutputUse SPWM directly to make pure sine wave output.1、Output waveform: Adopt complementary PWM to push-pull pure sine wave.2、Generate means: enhancement-mode SPWM●Automatic Sensing Function Solar LuminosityUse the latest luminosity perception operation technology. The different illuminate angle and intensity of the solar panel will produce different current output. Use advanced CPU to operate the different illuminance and the data can be directly displayed on the LCD. Then you can visually see the sense of the strength of the sun unit.Used more convenient.1、Luminosity sampling point ：power sampling point2、High precision AD sampling: integral AD sampling methodPower Automatically Locked (APL)In different current fluctuations, we should use the MPPT function. When the MPPT function adjusted to the maximum power point, the product automatically powers locked in maximum power point, then made the output power more stable.1、Power lock: The biggest sampling point of MPPT.Automatically Adapt To Different Load Power FactorAdapt to any of the power load.●Constant Current, Constant PowerThis product is constant current, constant output power, without any overload, over-current phenomenon.●Automatically Shut Down When The Power Output Of a FaultWhen the city power system is in failure, the inverter will automatically turn off the output.Current Limit ProtectionCurrent limit●Stack Multiple Machines●Multiple small power inverters in parallel can achieve large output power.●High-Frequency High Conversion RateAdapt high frequency converter, the output more efficient.Maximum Power Point Tracking (MPPT)Because the current intensity and the voltage changes at any time, if there is no power point tracking, there will be a lot of problems. In the past time, usually adopt a solar controller, but this product uses high-precision MPPT operation power, automatic and immediate adjust the solar panels output power at the maximum output point, then achieve a stable output purposes.MPPT is for short of " Maximum Power Point Tracking". It means the controller can sense the voltage of the solar panels on time, and can track the highest voltage and current (VI).Then made the inverter discharge to power grid with the highest efficiency.The peak voltage (Vpp) of the solar panels is about 19.5V when it in factory. And the environment temperature is 25 ° C. The reason of setting this temperature(interestingly, different from the subjective imagination, we ordinary people the conclusion may let us surprised) is that when the weather is very hot, solar panels’ peak voltage will fall to about 17.5 V while in cold weather, the peak voltage can achieve 20.8 V.Now we back to contrast the difference of MPPT solar energy grid inverter and traditional inverter. The traditional solar inverter is a bit like the manual gearbox. When the engine speed increase, while the gearbox gear don't increase at the same time, it will definitely affect the speed of the car. For traditional inverter speaking, the parameter output power is been set in factory. It likes a car have been fixed set on fixed 1 gears, no matter how powerfully you trample accelerator, the speed of a car is limited. While have the MPPT function it will be different, it is automatically. It will automatically adjust the gears according to the engine’ speed, so it can make cars in the most gears in a reasonable efficiency standard operation. It means the MPPT controller can track the maximum power point of solar panels in real-time then express the biggest efficiency of solar panels. The higher the voltage, the more power can be output through the MPPT. Thus improve the charging efficiency.Theoretically speaking, using MPPT, the efficiency can be increased by 50% compared with the traditional inverter. But due to environmental impact and various around energy loss, the ultimate efficiency can improve20%-30% according to our actual testing.Parameter TableKD-WVC Grid-series models300Watt 500Watt Recommend use solar panels400Wp 600WpDC MAX input current 20A 40AAC MAX output power 300Watt 500WattDC MAX Open-circuit input-voltage 100VDCDC input voltage range 15~60VDCMAX output power factor 0.99DC input Reverse voltage protection FUSEAC output voltage range （120V versions：90~160VAC）（230V versions：190~260VAC）AC frequency range 45~63HzOutput current total harmonic distortion THDIAC <5%AC Phase <0.5%Islanding protection V AC；f ACOutput short circuit protection Current-limitingShow LED mode：power instruction；voltage instruction；AC frequency instruction；over-voltage instructionCommunication way 60KHz modulation，power line carrier-current communication Standby Power <1WNight Power <1WAmbient temperature range -25 ℃~60℃Humidity 0~99%(Indoor Type Design) Waterproof Indoor Type Design Electromagnetic Compatibility EN50081.part1 EN50082.part1 Power System Disturbance EN61000-3-2 EN62109 Network test DIN VDE 1026 Certificate CEPacking and weightNet weight 1.3kg（200—600W） 2.0kg(800—1000W) G weight 2.0kg（200—600W） 2.7kg(800—1000W) Size (L x W x H) 21 x 16.5 x5.3cm 31 x 16.5 x5.5cmPackage (L x W x H) Inner box:34x25x15.5CMBig box:51x37x33CMInner box :43x25x15.5CBig box:52x45x33CMInstallation Wall hanging AC power cord length 1.8m Cooling FanUser Guide1、Installation Connection1、Red terminal: Connect DC positive, black terminal: Connect DC negative. Show in Figure 1.Figure 12、AC socket: Connect to the mains. Put the side of the AC cord which has holes into the inverter with 3 footoutlet and the other side of the AC cord to home 3PIN AC outlet. Show in Figure 2.Figure 2 Figure 33、Switch: Connect the connections in right way, then turn on the switch. The inverter starts to work.2、Grid tied inverter used in the wind and solar street lights.Use this product, do not need to add solar panel controller, battery.Connection Method 1 (Figure 4 below): Connection method 2 (Figure 5 below): Figure 4 Figure 5Connection Method 1: Wind energy, solar energy can supply to the grid at the same time, then achieve the highest efficiency. First consider this connection method. Figure 5Connection method 2: Use a large power generation capacity first. The other capacity is in added. Wind and solar capacity complement each other with moderate efficiency.3、Stack usingIn order to achieve higher power use requirements, this product can be stacked, such as: 4 grid inverter1000W stacking can achieve 4000W.And the number of the stacking is unlimited. Used as shown in Figure 6:Figure 64、Input and output1、DC input limit✧Input voltage range: 14V to 60VSolar Panel: Recommend using the power more than 30W and the standard voltage of 36V PV panels.Recommend using multiple solar panels. Solar panel in series will result in high-input voltage which will exceed the working voltage range of the inverter.Wind turbine system: Rated voltage 24VDC, maximum voltage 48VDC.2、AC output：✧V oltage range of the inverter whose output is 220V AC.: 170V - 260V，50HZ✧V oltage range of the inverter whose output is 110V AC.: 90V - 160V，60HZ5、LED Indicator：1、Red LED：1、Low-voltage protection (input DC voltage is less than 14VDC).2、Over-voltage protection (Input DC voltage is greater than 60VDC).3、Over-temperature protection (when the chassis temperature is above 75℃,the temperature dropped about 2-10 minutes to restart automatically after cooling).4、Fault Protection (when 110V AC or 220V AC power outage or shutdown).5、Islanding protection: When the electric supply stop, the inverter automatically shut down output.2、Green LED：1、Green LED flashing: The inverter is adjusting power output. MPPT is in working condition.2、Green LED long in time: The inverter is in working condition with the maximum output power. Notes---Non-professionals do not disassemble. Only qualified personnel may repair this product.---Please install inverter in the low humidity and well-ventilated place to avoid the inverter over-heating, and clear around the inflammable and explosive materials.---When using this product, avoid children touching, playing, to avoid electric shock.---Recommended Maximum DC input 4AWG cable capable of handling more than 50A of the cable size.---Optimal length of the DC input line 8M or less, long cable will allow solar panels to the inverterDC voltage drop caused by wear and tear.---Connected to a power outlet to provide AC.---Connected solar panels, battery or wind generators DC input DC power supply cable. ---Proposed wind power plant with its own charge controller and load dump. Accessories for productOne standard AC wireOne warranty cardOne user manualOne certificate of quality。

某公司500KW逆变器技术升级作者：王凯刘加勇顾莹莹来源：《科学与财富》2018年第32期摘要：该品牌光伏并网逆变器采用九折型材结构，不同发热源之间无遮挡，存在明显热串扰问题，严重影响关键元器件的寿命；逆变核心单元使用电解电容，寿命相对较短，且受温度影响非常大；交流接发触器由外部供电直接控制，吸合时的过电流极易冲坏IGBT；交流风机使用外部供电直接控制，长期运行，造成资源浪费。

关键词：升级；电气图纸；控制系统；功率单元；散热系统；经济效益一、光伏并网逆变器简介逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把直流电力转换成交流电力，一般由升压回路和逆变桥式回路构成。

升压回路把太阳电池的直流电压升压到逆变器输出控制所需的直流电压；逆变桥式回路则把升压后的直流电压等价地转换成常用频率的交流电压。

随着行业不断发展，各个逆变器厂商难免会遭受行业的多次洗牌，稍有不慎就会被淘汰，本文所述厂家就是其中的典型代表，企业被洗牌，光伏电站内的逆变器处于无售后服务状态，导致大量经济损失，本文所述技术升级方案则可以完美解决此类问题。

二、方案综述1升级前逆变器概述该品牌光伏并网逆变器采用九折型材结构，不同发热源之间无遮挡，存在明显热串扰问题，严重影响关键元器件的寿命；逆变核心单元使用电解电容，寿命相对较短，且受温度影响非常大；交流接发触器由外部供电直接控制，吸合时的过电流极易冲坏IGBT；交流风机使用外部供电直接控制，长期运行，造成资源浪费。

2升级后逆变器概述升级方案主要包括2部分：外部升级、内部升级。

（1）外部升级：前后门板增开进风口，安装百叶窗；（2）内部升级：拆除原有机器的逆变单元、供电系统、控制系统等，调整横梁位置，安装升级后的部件。

三.控制系统及模块化功率单元升级1 控制系统升级1.1单核控制系统为通用双核DSP处理器该品牌500KW逆变器控制系统采用单核控制系统，与升级后的双核冗余DSP控制系统相比，单核控制系统控制速度较慢，效率较低；升级后，控制系统采用自主知识产权的双DSP 控制，各司其职，高效可靠，其包括主控板、AD采样板、IO控制板；1.2控制系统软件升级1）LVRT功能：该品牌型逆变器在升级系统软件后满足国家电网公司企业最新标准GB/T19964-2012《光伏电站接入电网技术规定》中要求的光伏电站低电压穿越功能。

500KW生物质能发电并网系统设计及配置本文档介绍了500KW生物质能发电并网系统的设计和配置。

以下是系统设计的几个关键方面：系统容量和组件选择500KW生物质能发电并网系统需要选择适当的组件来实现高效的发电。

在选择发电机组和逆变器时，应考虑系统容量、负载需求和逆变效率等因素。

发电机组配置对于500KW系统，我们建议采用多个小型生物质发电机组并联的方式。

这样可以提高系统的可靠性和灵活性，并减少单个发电机组故障对系统运行的影响。

电网连接生物质能发电系统需要与电网进行连接，以便将发电的电能注入到电网中。

电网连接的过程需要符合当地的法规和技术要求。

确保系统的安全性和稳定性是非常重要的。

逆变器选型和配置逆变器是将发电机产生的直流电转换为交流电的关键组件。

在选型时，应考虑逆变效率、功率因数调节、抗干扰能力等因素。

逆变器的配置与并网逆变器和离网逆变器有所不同，需要根据实际情况进行调整。

控制系统设计控制系统对整个500KW生物质能发电并网系统的运行起着重要作用。

控制系统需要能够实时监测发电机组的运行状态，并对逆变器的工作进行调节和保护。

控制系统的设计应遵循可靠性和安全性原则。

安全与维护对500KW生物质能发电并网系统的安全性和维护进行有效管理至关重要。

定期检查发电机组和逆变器的状态，进行预防性维护和故障排除。

确保发电系统的安全运行。

总结500KW生物质能发电并网系统的设计和配置需要综合考虑多个因素，包括系统容量、组件选择、电网连接、逆变器选型和配置、控制系统设计、安全与维护等。

在设计过程中，要遵循简单策略和法律要求，确保系统的高效运行和安全性。

半导体器件应用网/news/201535.html 光伏并网逆变器的设计【大比特导读】基于光伏并网逆变器的基本原理和控制策略，设计了并网型逆变器的结构，其采用了内置高频变压器的前后两级结构，即前级DC/DC高频升压，后级DC/AC工频逆变。

该设计模式具有电路简单、性能稳定、转换效率高等优点。

基于光伏并网逆变器的基本原理和控制策略，设计了并网型逆变器的结构，其采用了内置高频变压器的前后两级结构，即前级DC/DC高频升压，后级DC/AC工频逆变。

该设计模式具有电路简单、性能稳定、转换效率高等优点。

在能源日益紧张的今天，光伏发电技术越来越受到重视。

太阳能电池和风力发电机产生的直流电需要经过逆变器逆变并达到规定要求才能并网，因此逆变器的设计关乎到光伏系统是否合理、高效、经济的运行。

1光伏逆变器的原理结构光伏并网逆变器的结构如图1所示，主要由前级DC/DC变换器和后级DC/AC逆变器构成。

其基本原理是通过高频变换技术将低压直流电变成高压直流电，然后通过工频逆变电路得到220V交流电。

这种结构具有电路简单、逆变电源空载损耗很小、输出功率大、逆变效率高、稳定性好、失真度小等优点。

图1光伏逆变器结构图逆变器主电路如图2所示。

DC/DC模块的控制使用SG3525芯片。

SG3525是双端输出式SPWM脉宽调制芯片，产生占空比可变的PWM波形用于驱动晶闸管的门极来控制晶闸管通断，从而达到控制输出波形的目的。

作为并网逆变器的关键模块，DC/AC模块具有更高的控制要求，本设计采用TI公司的TMS320F240作为主控芯片，用于采集电网同步信号、交流输入电压信号、调节IGBT门极驱动电路脉冲频率，通过基于DSP芯片的软件锁相环控制技术，完成对并网电流的频率、相位控制，使输出电压满足与电网电压的同频、同相关系。

滤波采用二阶带通滤波器，是有源滤波器的一种，用于传输有用频段的信号，抑制或衰减无用频段的信号。

其可以有效地滤除逆变后产生的高频干扰波形，使逆变后的电压波形达到并网的要求。

论文参考题目（注：论文题目也可自行拟定）1、《硅片表面清洗》2、《光伏建筑一体化》3、《晶体硅太阳能电池产业化技术发展与展望》4、《多晶硅薄膜的制备方法》5、《论晶体硅太阳电池PECVD设备及发展趋势》6、《太阳能光伏发电系统与建筑一体化》6、《太阳能光伏电源》7、《薄膜太阳能电池研究进展》8、《光材料的应用与发展》9、《中国太阳能光伏产业发展前景》10、《太阳能光伏行业的前景与方向》11、《太阳能电站设计与分析》12、《论多晶硅企业要加强操作规程培训的必要性》13、《多晶硅薄膜太阳电池制备》14、《太阳能光伏发电原理与应用》15、《太阳电池的理论分析与研究》16、《晶体硅太阳电池表面钝化研究》17、《非晶硅太阳能电池研究》18、《太阳能的综合与应用》19、《从供应链角度浅谈光伏产业的问题与对策》20、《DSP的光伏电池最大功率点跟踪系统》21、《我国太阳能光伏产业的近期进展、挑战和对策建议》22、《浅析晶体硅扩散工艺》23、《硅基薄膜太阳电池的发展与未来》24、《多晶硅太阳电池制作工艺概述》25、《未来太阳能并网发电对电网的影响》26、《电池片原理及要求》26、《太阳能电池测试》27、《500W光伏并网逆变器设计》28、《硅太阳电池P-N结的形成》29、《丝网印刷》30、《平板式PECVD制备Si3N4减反射膜》31、《单晶硅太阳电池的表面结构》32、《太阳电池基本特性测试实验》33、《太阳电池减反射膜系统的研究》34、《光伏充电器设计》35、《独立式光伏发电系统MPPT策略研究》36、《硅的切削液的分析研究》37、《光伏VS实际应用一体化》38、《可控硅元件工作原理及特性》39、《论述太阳电池的烧结工艺与烧结炉结构》40、《中国发电的市场情况》41、《10kwp太阳能并网发电系统设计》42、《光伏产业和风能的研究》43、《太阳能车棚设计》44、《加快发展太阳能产业的思考》45、《超高效率太阳电池研究》46、《太阳电池减反射膜材料》。

摘要随着传统的三大化石能源日渐枯竭，绿色能源的开发和利用将会得到空前的发展，太阳能作为世界上最清洁的绿色能源之一，起并网发电备受世界各国普遍关注。

而光伏并网发电系统的核心部件，如何可靠的高质量地向电网输送功率尤为重要，因此在可再生能源并网发电系统中起点能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。

为此本文仍然采用“全桥逆变+LC滤波+工频升压”的逆变电源设计方案。

整个系统设计分为SPWM波形产生电路、H桥驱动及逆变电路、欠压过流保护电路。

在SPWM波形产生环节，本文采用脉宽调制芯片SG3525的为核心。

由文氏桥振荡电路产生50Hz的正弦波基准信号。

然后经过精密整流、放大等处理输入到SG3525的补偿信号端，从而输出SPWM波。

最后进行死区延时，输入到驱动电路中。

在驱动电路设计环节中，本文采用两片IR2110半桥驱动芯片构成全桥驱动电路。

输出侧逆变电路中开关管选用耐压值高的MOSFET。

然后经过工频变压器进行升压到市电，供家用电器使用。

对输入、输出进行采样，实时监控是否欠压、过流，进行保护动作。

最后，给出额定功率为500W（输入电压12V输出交流220V）的单相逆变器样机的试验波形。

关键词：光伏电源，逆变器，SPWM，SG3525，IR2110DESIGN OF PV POWER INVERTERABSTRACTIn recent years, photovoltaic technology has broad application. As our country's new energy law enacted, the photovoltaic power system in our country will have a broader space for development. Inverter is an important component in PV system. Its performance has great influence on the application of photovoltaic system. Currently, the domestic pure sine wave output inverter mainly uses 50Hz transformer for raising the output voltage, this paper is still developed an inverter by using the “Full-bridge circuit + LC filter + Isolator transformer” design proposal. The whole system is divided into SPWM waveform generator circuit, H bridge driver circuit and the inverter circuit, low voltage and over-current protection circuit.In SPWM waveform generation part, this paper uses SG3525 PWM chip core. The Wien bridge oscillation circuit generates 50Hz sine reference signal. After this signal precision rectification, amplification and other processing of the compensation signal input to the SG3525-side, so this part output the SPWM wave. Finally, the SPWM signals enter into the driving circuit after dead-time delay.In the design of drive circuit part, using two IR2110 half-bridge driver chips constitute a full-bridge driver circuit. The output side of inverter switch circuit selects high voltage value MOSFET. Then through 50Hz transformer, boost to the mains for household appliances. Testing the samples of the input and output voltage, real-time monitoring is under-voltage, over current, protection action.Finally, rated power for 500W (Input voltage 12V, Output communication 220V) single-phase ac inverter prototype test waveforms have been given.KEY WORDS：PV power, Inverter, SPWM, SG3525, IR2110目录前言 (1)第1章系统设计概述 (3)§1.1 光伏电源逆变器的基本结构和设计要求 (3)§1.1.1 系统的基本结构 (3)§1.1.2 系统的基本设计要求 (3)§1.2 系统电源设计 (3)§1.3 逆变电路 (4)§1.3.1 逆变电路的基本工作原理 (4)§1.3.2 电压型逆变电路 (5)§1.4 SPWM调制技术 (5)§1.4.1 理论基础 (5)§1.4.2 单极SPWM调制方式 (6)§1.4.3 双极性SPWM调制方式 (7)第2章SPWM调制电路 (8)§2.1 SG3525芯片介绍 (9)§2.1.1 功能结构 (9)§2.1.2 SG3525特性 (9)§2.2 单极性SPWM调制电路 (11)§2.2.1 SPWM调制电路结构 (11)§2.2.2 正弦波发生器 (11)§2.2.3 精密整流电路 (13)§2.2.4 误差放大及加法电路 (14)§2.2.5 SPWM调制 (15)§2.2.6 时序控制电路 (16)第3章逆变电路 (19)§3.1 IR2110芯片介绍 (19)3.1.1功能结构 (19)§3.1.2 IR2110特性 (20)§3.2 驱动电路设计 (21)§3.3 输出滤波器设计 (23)§3.4 保护电路设计 (24)第4章系统调试 (27)§4.1 信号板电路的调试 (27)§4.2 信号板与H桥联调 (29)§4.3 保护电路调试 (30)结论 (32)参考文献 (33)附录 (36)前言逆变器（INVERTER）就是一种直流电转化为交流电的装置，一般是把直流电逆变成220V交流电。

光伏逆变器的设计原理并网光伏逆变器的基本设计无论采用何种技术，逆变器的基本设计都很明确，且非常相似。

其核心就是将直流电压(光伏组件)转换成交流电压(可并网)的过程。

在转变的过程中，不停地转换直流电的正负极连接，从而形成方向变化的交流电。

所以，逆变器的关键部件是桥接开关(晶体管元件，见图1：a))，这个开关桥的一侧连接输入的直流电源，在另一侧连接交流电网。

在工作过程中，只有两个相对的开关可以同时关闭。

如果将此开关桥的开关速度设置成与电网频率相同，则在理论上可以将桥的输出侧与电网连接。

但是，由于这样输出的电流是方波，且强度没有变化，因此需要在输出端安装一个具有铁芯的电感器，用以将输出电流控制成为正弦波形状。

桥的断开采用脉冲过程进行，从而形成与脉冲相关的较小电流分量。

这样的电流分量可以对电感器的电流进行控制。

脉冲的频率一般为20KHz ，这样就完全可以形成50Hz的电流，见图1：b)。

对于光伏逆变器来说，还有一个非常重要的设备不能遗漏：输入端的电容器，见图1：c ) 。

电容器的作用是储存电能，确保来自发电侧的电流持续一致供给桥接开关，并通过与电网频率同步变化的桥进入电网。

只有在输入电容器的容量足够大的情况下，才能够保证光伏发电系统的持续、正常运行。

图1：光伏逆变器的基本设计图2描述了可用于直接并网的逆变器的基本功能。

但在实际应用中，输入电压的范围具有一定的局限性。

对于并网发电应用，其输入电压必须在任何时刻都高于电网的峰值电压。

当电网电压的有效值为250V时，达到正常并网要求的发电源侧的最低电压应为354V。

与标准逆变器的基本设计不同，直接并网逆变器有很多方法来调整或提升输入电压范围。

常用的逆变器技术方案与结构都各不相同：图2：最常用的逆变器电路图表一览上面提到的逆变器拓朴结构不仅在电气隔离方面不同，在可达到的效率、对电压的依赖性等方面也各不相同。

因此，没有统一的公式来界定何种逆变器设计是最优秀的设计，用户必须要考虑到具体使用的逆变器特性。

超市屋顶500kW光伏发电系统设计方案一、项目概述二、技术方案三、工程设计四、经济效益分析五、环境影响评价六、安全生产措施七、建设进度计划八、投资估算九、后续管理一、项目概述___屋顶500kWp光伏并网发电项目，是为了提高能源利用效率，减少能源消耗，降低企业能源成本，促进可持续发展而进行的。

该项目将在___屋顶安装500kWp光伏发电设备，通过并网发电，将发电量直接供给超市使用，剩余部分则可以卖给国家电网，实现能源的双向流动。

二、技术方案本项目采用的是晶硅太阳能电池板，组成光伏电池阵列，通过逆变器将直流电转换成交流电，接入电网，实现并网发电。

采用的逆变器为国内知名品牌，具有高效率、稳定性强、可靠性高等特点。

同时，为了保证发电系统的安全性能，还将采用防雷、接地保护等措施。

三、工程设计本项目的工程设计将按照国家相关标准及规范进行，确保项目的安全、可靠、高效。

设计内容主要包括：光伏电池板的布置、逆变器及配电系统的设计、电缆敷设方案、接地保护方案、防雷措施、并网接入方案等。

四、经济效益分析本项目的建设将有效降低企业能源成本，提高能源利用效率，减少能源消耗，同时还可以通过卖电获得收益。

经济效益主要体现在：年发电量约为600,000度，可节约电费约60万元，同时还可以通过卖电获得收益约100万元，年总收益约为160万元。

五、环境影响评价本项目的建设对环境的影响主要是光污染和噪声污染。

为了减少光污染，将采用特殊的遮光材料，减少光的反射和漏光。

为了减少噪声污染，将采用低噪声逆变器和降噪材料，减少噪声的传播。

同时，还将根据环保要求，进行垃圾分类、垃圾处理等工作。

六、安全生产措施本项目的建设将严格按照国家相关标准和规范进行，确保施工过程中的安全。

同时，还将采取防火、防爆、防雷等措施，确保发电系统的安全性能。

在施工过程中，还将加强对工人的安全教育和培训，提高工人的安全意识。

七、建设进度计划本项目的建设周期为3个月，主要分为设计、采购、施工、调试、并网等阶段。

500kW光伏发电系统并网逆变器才利存;常忠廷;周如;宋新甫【摘要】介绍了500 kW光伏并网逆变器的系统结构和工作原理,采用了IGBT功率模块并联技术来提高系统容量,并对主回路参数的设计方法进行了研究.在此基础上研制了一台500 kW光伏并网逆变器的样机,进行了试验研究,试验结果证明该样机运行稳定,性能可靠,具有较强的实用性.%The system structure and working principle of the grid -connected inverter for 500 kW Photovoltaic Power System (PV) is introduced in this paper. The IGBT parallel technology is used to raise the system capacity, and the designing method for the parameters in the main circuit parameter is intensively studied. On the basis of it, a prototype of grid-connected inverter for 500 kW PV is developed and the corresponding experiment is conducted. The experimental results show that the prototype has high operation stabilization and performance reliability with a wide application prospect.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2011(027)012【总页数】5页(P95-99)【关键词】光伏并网逆变器;LCL滤波器;并联;谐振频率【作者】才利存;常忠廷;周如;宋新甫【作者单位】河南许继集团有限公司,河南许昌461000;河南许继集团有限公司,河南许昌461000;新疆电力设计院,新疆乌鲁木齐830002;新疆电力公司电力规划研究中心,新疆乌鲁木齐830011【正文语种】中文【中图分类】TM464进入21世纪以来，太阳能发电得到了广泛的应用，光伏并网逆变器作为太阳能发电系统最核心的部分也得到了迅速发展，已经从原来的几千瓦，几十千瓦，发展到现在的几百千瓦，但受到IGBT等电力电子器件的制约，大容量的光伏并网逆变器普遍采用了IGBT模块并联技术进行扩容[1-2]。

500KW双向储能系统技术方案一、双向储能系统主要组成双向储能系统广泛应用于工厂，商业等峰谷价差较大，或者经常停电的场所。

系统PCS双向变流器，智能控制控制柜，电池组、负载等构成。

光伏方阵在有光照的情况下将太阳能转换为电能，通过逆变器给负载供电，同时通过PCS双向变流器给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池通过PCS双向变流器给负载供电。

图1 光伏发电PCS双向储能微网系统示意图（1）太阳电池组件是太阳能供电系统中的主要部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部件，其作用是将太阳的辐射能量转换为直流电能；（2）光伏逆变器其作用是对太阳能电池组件所发的电能进行调节和控制，变成正弦波交流电。

（3）PCS双向储能变流器控制交流母线的电压和能量转换，对蓄电池进行充放电保护。

（4）STS转换开关离网和并网转换开关，可以不间断切换。

(4) 蓄电池组其主要任务是贮能，保障交流母线能量平衡，在夜间或阴雨天保证负载用电。

二、主要组成部件介绍2.1 太阳电池组件介绍单晶硅Mono-Crystalline 多晶硅Poly Crystalline 薄膜Thin film 太阳电池组件是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。

根据用户对功率和电压的不同要求，制成太阳电池组件单个使用，也可以数个太阳电池组件经过串联（以满足电压要求）和并联（以满足电流要求），形成供电阵列提供更大的电功率。

太阳电池的发电量随着日照强度的增加而按比例增加。

随着组件表面的温度升高而略有下降。

随着温度的变化，电池组件的电流、电压、功率也将发生变化，组件串联设计时必须考虑电压负温度系数。

单晶硅组件效率高，平均效率为19%左右，价格比多晶贵10%左右，国内比较出名的厂家有隆基硅。

多晶硅组件效率稍低，平均效率为17%左右，同内比较出名的厂家有英利，天合，晶澳，尚德，昱辉等。

薄膜组件有很多种，铜铟镓硒CIGS薄膜电池，效率达19.6%；碲化镉CdTe薄膜电池效率达16.7%，硅基薄膜电池的效率为10.1%，主要生产厂家的汉能，尚越，龙焱等。

500W太阳能光伏并网逆变器电路设计图500W太阳能光伏并网逆变器电路设计图光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势。

根据光伏并网发电系统的特点,设计了一套额定功率为500W的光伏并网逆变器,该并网逆变器能实现最大功率跟踪和反孤岛效应控制功能,控制部分采用基于TMS320F240型DSP的电流跟踪控制策略,实现了与网压同步的正弦电流输出。

关键词：太阳能;光伏系统;最大功率点跟踪;孤岛效应;并网逆变器1 引言太阳能的大规模应用将是21世纪人类社会进步的重要标志,而光伏并网发电系统是光伏系统的发展趋势。

光伏并网发电系统的最大优点是不用蓄电池储能,因而节省了投资,系统简化且易于维护。

这类光伏并网发电系统主要用于调峰光伏电站和屋顶光伏系统。

目前,美、日、欧盟等发达国家都推出了相应的屋顶光伏计划,日本提出到2010年要累计安装总容量达50 000MW的家用光伏发电站。

作为屋顶光伏系统的核心,并网逆变器的开发越来越受到产业界的关注[1]。

2 光伏并网系统设计2.1 系统结构光伏并网逆变器的结构如图1所示。

光伏并网逆变器主要由二部分组成：前级DC-DC变换器和后级DC-AC逆变器。

这2部分通过DClink相连接,DClink的电压为400V。

在本系统中,太阳能电池板输出的额定直流电压为100V～170V。

DC—DC变换器采用boost结构,DC—AC部分采用全桥逆变器,控制电路的核心是TMS320F240型DSP。

其中DC-DC变换器完成最大功率跟踪控制(MPPT)功能,DC-AC 逆变器维持DClink中间电压稳定并将电能转换成220V／50Hz的正弦交流电。

系统保证并网逆变器输出的正弦电流与电网的相电压同频和同相。

2.2 控制电路设计2.2.1 TMS320F240控制板TMS320F240控制板如图2所示,以TI公司的TMS320F240型DSP为核心,外围辅以模拟信号调理电路、CPLD、数码管及DA显示、通信及串行E2PROM,完成电压和电流信号的采样、PWM脉冲的产生、与上位机的通信和故障保护等功能。

500kw离网太阳能发电系统设计方案一．蓄电池容量设计1.1 总负荷计算：100×5=500kw说明：已知100户，每户负荷为5kw，则总负荷为二者之积为500kw。

1.2日耗电量计算：500kw×5h=2500kw·h说明：由1.1所得计算结果可得负载功率为500kw，设平均每户每日用电时间为5h则每天村落消耗的电量为2500kw·h即每天耗电2500度。

1.3 逆变器的选型：100kw离网逆变器3个说明：本系统是离网发电系统，而且由1.1知负荷功率达到500kw而离网逆变器的功率一般较小，市场上最大的有100kw，再大的功率的逆变器就少见了，由于同时率为60%所以功率不可能同时达到500kw，只需考虑300kw即可，所以选用3个100kw逆变器比较合适。

1.4 系统直流电压：500V说明：由1.3知100kw的逆变器的直流输入在470V～720V之间，所以可以将电压初步定在500V，视情况做出调整。

1.5 蓄电池串联数：500÷2=250串说明：由1.4知蓄电池输出电压为500V，若选用2V蓄电池则需要250串。

1.6 蓄电池容量初步确定：(2500kw·h/d×3d)÷0.8=9375kw·h说明：因为每天耗电2500kw·h，考虑到连续三天阴雨天需三倍容量，且又由于电池的放电深度80%左右，所以容量更要增加。

这里环境的低温度引起的蓄电池容量下降，与放电率的变化所引起的容量变化并没有考虑进去，这里暂且不考虑。

1.7 电池组的并联数：9375kw·h÷（2V×1200Ah/块）=3900块3900块÷250块/串=15.6≈16串数即并16组说明：由1.6可知道蓄电池容量为9375kw·h，而每个单体蓄电池的容量为2V×1200Ah/块=2400w·h，易知共需15.6组并取16组并，这时共需蓄电池数为250×16=4000块即补了100块。

500KW 光伏逆变器软件设计方案书c b图2-5 克拉克变换由图示可得：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡→c b a abc c b ax x x Cx x x x x αββα232312121132可得αβ轴状态方程如下⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡βαβαβαβαe e u u i i R R dt di L dt di L 1001100100 Park 变换：对abc 三相进行克拉克变换，如图2-6所示：c b图2-6 帕克变换由图示可得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡→βααββαωωωωx x C x x t t t t x x dq q d cos sin sin cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡→q d dq q d x x C x x t t t t x x αββαωωωωcos sin sin cos 可得dq 轴状态方程如下⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡q d q d q d q d e e i i R L L R u u dt di L dt di L 10011001ωω 由上述分析可知：经过坐标旋转变换后，三相对称静止坐标系中的基波正弦变量将转化成同步旋转坐标系中的直流量，简化了控制系统的设计，但从dq 轴状态方程可以看出，这是一个强耦合系统，q 轴电流的变化对d 轴的电流有影响，而d 轴电流的变化对q 轴也有影响，即d 、q 轴电流除受控制量Ud 、U 。

影响外，还受耦合项q li ω、d li ω-扰动和网侧电压q d e e 、的影响。

2.2 三相桥式有源逆变器的调节器设计 由dq 轴的状态方程可得:⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡q d q d q d q d e e i i R L L R dt di L dt di L u u 10011001ωω由于dq 变换之后系统是一个强耦合系统且受网侧电压q d e e 、的影响，因此需 要采样前馈解耦控制策略。