单相光伏发电并网系统的研究

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针对当前能源紧张的局面，太阳能作为绿色能源越来越受到世界各国的重视。光伏发电是太阳能利用的主要形式，具有广阔的发展前景，光伏发电系统并入电网是太阳能利用的必然趋势。本文主要对并网系统的拓扑结构和能量变换，最大功率点跟踪，控制方案以及并网过程中的锁相技术进行了分析研究。

本文针对单相光伏发电并网系统采用了适合其特点的主电路拓扑结构，该电路结构没有用工频或高频变压器，具有体积小，成本低，控制方案易实现的优点。对单相能量变换进行分析研究，在此基础上对基于DSP的单相光伏发电并网系统整体结构进行分析。研究常用的几种光伏电池最大功率点跟踪方法，采用能快速，准确跟踪光伏电池最大输出功率点的电导增量法实现最大功率点的跟踪。从理论上证明了光伏电池阵列的后级DC/DC升压电路中，可以通过占空比的调节，改变光伏阵列输出功率，从而跟踪光伏电池最大输出功率。

对单相光伏发电逆变输出级建立控制模型，采用电流反馈型并网控制方案，并用MATLAB进行了仿真。对单电流环控制方式存在的不足，采用了双环控制的改进方案，进行了仿真，仿真结果验证了该方案的可行性及有效性。针对光伏并网发电的电流需与电网电压同频同相，本文采用基于DSP软件算法实现光伏并网电流与电网电压同步锁相环，保证逆变器输出电流与电网电压同频同相。

关键词:单相光伏发电并网系统，最大功率点跟踪，DC心C电路，电导增量法，锁相环