1. ?設計需求分析
->?功率等級：3kW，適用于小型光伏系統或家用并網系統。
->?輸入電壓范圍：根據光伏組件的配置，通常在200V-500V DC之間。
->?輸出電壓：單相220V AC，頻率50Hz（或根據當地電網標準）。
->?并網要求：符合電網標準（如IEEE 1547、IEC 62116等），具備低諧波失真（THD<5%）。
2. ?拓撲結構選擇
?Boost+逆變器：加入Boost升壓電路，可以兼容用戶不同的光伏面板組合方案，提高MPPT輸入的適應性。
3. ?控制策略
->MPPT（最大功率點跟蹤）?：采用固定電壓擾動法MPPT算法，實現太陽能最大效率轉換。
->PWM調制：采用正弦脈寬調制（SPWM）生成高質量的正弦波。
->鎖相環（PLL）?：實現與電網的同步，確保輸出頻率和相位與電網一致。
->電流控制：采用電流內環和電壓外環的雙閉環控制策略，實現精確的功率輸出。
4. ?BOOST實現最大功率跟蹤MPPT
A ->最大功率點跟蹤原理
光伏陣列輸出特性具有非線性特征,并且其輸出受日照強度、環境溫度和負載情況影響。在一定的日照強度和環境溫度下，光伏陣列可以工作在不同輸出電壓，但是只有在某一輸出電壓值時，光伏陣列的輸出功率才能達到最大值，這時光伏陣列的工作點就達到了輸出功率電壓曲線的最高點，稱之為最大功率點（Maximum Power Point,MPP）。
一般在正常工作情況下，隨輻照強度和溫度變化的曲線如圖(1)、圖(2)所示。理論上根據電路原理：當光伏電池的輸出阻抗和負載阻抗相等時，光伏電池的輸出功率最大。因此，光伏電池MPPT的過程就是使光伏電池輸出阻抗和負載阻抗匹配的過程。
B ->MPPT算法實現
參考論文《光伏系統中的 MPPT 算法研究》，算法流程圖如下：
C->MPPT算法實現
使用PSIM仿真軟件搭建MPPT系統如下：
仿真波形如下：
5. 并網逆變實現
A->SOGI算法實現
參考論文《光伏并網逆變器中的單相數字鎖相環研究》，算法流程圖如下：
使用PSIM仿真軟件搭建SOGI算法如下：
算法代碼如下：
鎖相波形：
B->逆變控制算法
算法流程圖如下：
使用PSIM仿真軟件搭建逆變拓撲如下：
逆變波形：
6. MPPT+逆變系統仿真
上面已經單獨實現了MPPT和逆變并網功能，要將MPPT和逆變串聯成一個系統，只需在逆變控制框架上增加母線電壓環，將母線的功能下放給逆變，控制框架如下：
使用PSIM仿真軟件搭建MPPT+逆變拓撲如下：
仿真波形：
7. ?系統性能優化
根據并網法規要求，并網的電流諧波需要小于＜5%，對步驟6仿真的電流波形進行諧波測量如下：
并網電流諧波約等于10%，明顯超法規要求：對諧波組成成分進一步分析如下：
電路諧波的主要成分為150Hz，成分來源：由于并網電流是跟隨電網電壓的，也就是母線上流動的功率頻率是電流和電壓的2陪頻即100Hz，脈動的母線電壓信號Ubus將100Hz信號引入到電流環控制環中去，而電流環中的Sin計算又將100Hz的信號升到了150Hz，因此造成了電流諧波150Hz成分的主要來源；
電流諧波優化：并網電流諧波主要是由于母線電壓的100Hz脈動導致，那解決的方案也就很簡單了，在母線電壓環輸出加掐波濾波器，將100Hz脈動信號濾掉，控制框架如下：
使用PSIM仿真軟件搭建掐波器算法如下：
仿真結果：
結論：逆變電壓環加掐波器，諧波明顯得到了有效控制。
