太阳能光伏发电中的电力电子技术应用

   

摘 要 ：太阳能具有永不枯竭、清洁无污染、不受资源分布限制等优点。太阳
能光伏发电技术正在全世界获得越来越广泛的应用。独立供电和并网发电是太
阳能光伏应用的两个主要领域，本文介绍了它们的系统构成以及现有技术特点。
光伏系统中，根据不同的电路拓扑结构，最大功率点跟踪技术的一阶差分算法
也得到讨论。最后，本文介绍了一套独立供电的太阳能光伏试验系统。该试验
系统实现了太阳能电池最大功率点跟踪技术和高效率的逆变器设计。

   

英文摘 要 ：

The solar energy has endless, clean, non-

pollution, no limit of resource distribution etc. advantages. The appli
cation of solar energy photovoltaic electricity generation technology 
is more and more widely used in the whole world. The independent 
electricity supply and network combination electricity generation ar
e two main fields in the application of solar energy photovoltaic elec
tricity generation. This article introduces their system construction a
nd current technical character. The article also discusses the first or
der difference calculation of maximum power point tracing technolo
gy according to different circuit topology structure in the photovoltai
c system. At last this article introduces an independent electricity su
pply solar energy photovoltaic test system. This test system realizes 
the maximum power point tracing technology of solar battery and d
esign of inverter of high efficiency.
关键词：

 太阳能   光伏发电   最大功率点跟踪   逆变

1  概述

    世界能源结构正在发生巨大的变革。以资源有限、污染严重的石化能源为主
的能源结构将逐步转变为以资源无限，清洁干净的可再生能源为主的多样性，
复合型的能源结构。太阳能作为一种新兴的绿色能源，以其永不枯竭、无污染、
不受地域资源限制等优点，正得到迅速的推广应用

[1~5]。

    随着太阳能光伏发电应用的发展，太阳能光伏发电已经不再只是作为偏远无
电地区的能源供应，而是向逐渐取代常规能源的方向发展。在国外，并网发电
逐渐成为太阳能光伏发电的主要应用领域，太阳能光伏产业已经逐渐形成，并
持续高速发展。

    目前国外并网逆变器技术发展十分迅速。目前的研究主要集中在空间矢量
PWM 技术、数字锁相控制技术、数字 DSP 控制技术[1]、最大功率点跟踪
[2,3]和孤岛检出技术[4,5]，以及综合考虑以上方面的系统总体设计等。国外
的有些并网逆变器还设计同时具有独立运行和并网运行功能。
国内太阳能光伏应用仍以独立供电系统为主，并网系统则刚刚起步。目前国内
自主研制的并网逆变器存在有系统运行不稳定，可靠性低的弱点

;且保护措施不

全，容易引起事故，与建筑一体化等问题也没有得到很好考虑。

    本文主要讨论太阳能光伏发电中电力电子技术的发展应用;介绍独立供电光伏