在世界市場的拉動下，我國光伏產業近年來發展迅速。我國太陽能電池組件年產量由世界份額的1%發展到8%，僅次于日本、歐洲，已成為世界光伏產業發展最快的國家之一。光伏發電與并網技術相結合是目前世界上大規模利用光伏技術發電的研發熱點。前文[1] [3]討論采用陽光自動跟蹤控制光伏陣列設計及應用。本文綜合利用DSP、IGBT模塊，設計了1KW光伏發電并網實驗系統，解決了小型工業園等并網發電實驗的難題。
1系統總體方案
系統主要由室外光伏組件模塊、并網逆變實驗模塊、組件防雷接線系統、環境監測系統、數據采集監控模塊等組成[2]。本實驗所使用的光伏陣列由個模塊串聯構成。光伏陣列的最大輸出功率為1KW，最大功率點工作電壓約為49V。
圖1. 1KW光伏并網發電實驗系統結構圖
2 系統硬件設計
2.1光伏組件模塊
室外安裝單晶硅組件10快，每塊峰值功率：100W；最大功率電壓：18V；最佳功率電流：5.56A；開路電壓：42.48V；短路電流：6.1A；安裝尺寸：1060*805*35(mm)。
圖2.光伏組件結構圖
2.2并網逆變實驗模塊
系統選用BSNG系列工頻機逆變器實現控制[4]，實驗面板采用陽極氧化彩色鋁板，并網發電彩色原理圖，測試端子;數顯交直流電壓電流表，實時顯示光伏發電的工作情況;光伏并網發電計量裝置，顯示并網輸入的電量；含有多種通訊接口，上位機監控功能，實現遠程實驗數據采集和監視。該種逆變實驗模塊具備以下優點：
1)主電路采用美國TI公司生產的DSP芯片、日本三菱IGBT模塊、驅動保護為日本三菱機芯，并網輸出部分采用隔離變壓器,安全可靠[5]；
2)采用SPWM脈寬調制技術，純凈正弦波輸出，自動與電網同步跟蹤，功率因數接近1，電流諧波含量低，對公共電網無污染，無沖擊；
3)太陽電池組件最大功率跟蹤技術(MPPT)；
4)逆變并網電流閉環控制，可控可調；
5)輸入直流電壓范圍寬，適應不同場合需求；
6)頻率擾動檢出技術，實現反孤島控制；
7)具有全方位的電源保護方案和完善的自我檢測和保護功能。在出現系統故障時將停止并網逆變；
圖3.并網逆變實驗模塊
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