文 献 综 述

1.太阳能光伏发电的研究背景及意义

寻求新型能源、实现洁净无污染且可再生发电，是人类社会持续健康发展的迫切需求。作为可再生能源的一种，太阳能具有资源丰富、开发方便、清洁无污染等优点，光伏发电作为太阳能发电的主要应用形式，已成为一种重要的分布式发电技术。^[1][2]

太阳能光伏发电系统(简称PV系统), 是利用太阳电池半导体材料的光伏效应, 将太阳能辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。太阳能光伏发电代表了太阳能能源的发展方向, 是21 世纪最具吸引力的能源利用技术。从能源供应的安全及清洁角度出发, 太阳能的商业化开发和利用已成为发展趋势, 目前世界各国己将其广泛应用在电站、通信、工业、家用等各方面。^[3][4]

2.光伏发电并网接入装置设计的研究内容

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

并网太阳能发电系统由光伏组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成。太阳能通过光伏组件转化为直流电力，再通过并网逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位交流电流，并入电网。并网太阳能发电系统具有清洁性、安全性、长寿命和免维护性、资源充足性及潜在的经济性等特点。

目前光伏发电并网研究的问题主要是围绕这些特点展开，包括最大功率点跟踪(MaximumPower Point Tracking，MPPT)、逆变器的拓扑结构和控制方式、滤波（降低谐波含量）、无功补偿（功率因数控制）、孤岛检测等方面及其相互之间的协调配合，侧重于以逆变器为核心的并网光伏发电系统设备设计与应用研究。^[3][5][6]

由于太阳能电池和蓄电池是直流电源，而负载是交流负载时，逆变器也是必不可少的。尤其在太阳能发电系统中，逆变器效率的高低是决定太阳电池容量和蓄电池容量大小的重要因素。于是，逆变器就是我们研究太阳能光伏发电并网接入装置的重点。逆变器是将直流电转换成交流电的设备。逆变器按运行方式，可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统，为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。

并网逆变器采用最大功率跟踪技术, 最大限度地把太阳能电池板转换的电能送入电网。最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking，MPPT）是指根据光伏电池的输出特性，利用控制策略保证其工作在最大功率输出状态，以最大限度地利用太阳能。^[2]