分布式單相光伏并網(wǎng)發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的化石能源已經(jīng)瀕臨用盡，并且造成了巨大的環(huán)境污染。新近開發(fā)的新能源也存在許多局限性，然而太陽能以其存在的普遍性、儲(chǔ)量的無限性、開發(fā)的清潔性等特點(diǎn)日益受到人們的關(guān)注，并為世界各國所爭相研究發(fā)展。分布式單相光伏并網(wǎng)發(fā)電作為太陽能利用的重要一環(huán)，必將迎來快速的發(fā)展。本文主要以居民屋頂太陽能單相并網(wǎng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中最大功率點(diǎn)追蹤、并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)、孤島效應(yīng)檢測等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行理論分析和仿真驗(yàn)證，并對(duì)并網(wǎng)逆

2、變器的調(diào)制方法和系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。其主要內(nèi)容有：
　　(1)由于光伏電池的輸出功率受日照強(qiáng)度和環(huán)境溫度等因素的影響很大，具有強(qiáng)烈的非線性特征。因此，本文針對(duì)此特征對(duì)最大功率點(diǎn)追蹤的問題進(jìn)行了深入探究，提出了一種間歇式擾動(dòng)觀察恒壓法來跟蹤光伏陣列的最大功率點(diǎn)。這種方法將恒定電壓追蹤法與擾動(dòng)觀察法的優(yōu)勢互補(bǔ)結(jié)合，既可在環(huán)境變化不大時(shí)保持穩(wěn)定輸出，又可在環(huán)境變化劇烈時(shí)快速追蹤到最大功率點(diǎn)附近，克服了恒定電壓追蹤法對(duì)環(huán)境適應(yīng)性低和

3、擾動(dòng)觀察法在最大功率點(diǎn)附近震蕩的缺點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的效率。
　　(2)針對(duì)傳統(tǒng)逆變器單獨(dú)使用時(shí)只能升壓或者降壓，且橋臂不能直通的局限性，本文提出了用 Z源逆變器取代并網(wǎng)系統(tǒng)中的傳統(tǒng)電壓型逆變器，從而簡化了逆變器的結(jié)構(gòu)，提高了逆變器的效率。本文對(duì) Z源逆變器的工作原理和調(diào)制方法進(jìn)行了分析，并對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。在原有的并網(wǎng)電流內(nèi)環(huán)、Z網(wǎng)絡(luò)電容電壓外環(huán)基礎(chǔ)上添加了光伏陣列輸出電壓環(huán)，并對(duì)各環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。并網(wǎng)電流內(nèi)

4、環(huán)使逆變器的輸出電流可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確追蹤電網(wǎng)電壓的頻率和相位；Z網(wǎng)絡(luò)電容電壓環(huán)通過調(diào)節(jié) Z源電容電壓來避免因電壓過高帶來的逆變開關(guān)管損壞和電壓過低帶來的逆變器無法正常工作；光伏陣列電壓環(huán)通過調(diào)節(jié)占空比來對(duì)光伏陣列的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最大功率點(diǎn)追蹤的目的。
　　(3)孤島效應(yīng)的產(chǎn)生對(duì)電網(wǎng)上的設(shè)備和人員安全造成了極大的威脅，是所有分布式發(fā)電裝置必須要探討解決的問題。本文提出了一種主動(dòng)式檢測與被動(dòng)式檢測綜合的孤島效應(yīng)檢測方法，解決