基于单相光伏并网逆变器的有源储能电容变换器研究(3)
和铜铟硒薄膜电池、多晶硅薄膜电池及应用系统关键技术方面取得了不错的成果[4]
。
我国幅员辽阔，光照面积大，适合大力发展光伏产业，尤其是在解决西部偏远地
区缺电问题方面，符合我国可持续发展的理念。但同时也必须看到我国光伏发电技术
与世界领先水平之间的差距。1．2 光伏发电系统简介
（1）光伏发电系统的分类与并网逆变技术
光伏发电系统主要分为两种形式：离网型系统与并网型系统。通常离网型系统普
遍应用于小型家庭用户，根据用户需求进行设计安装，而光照充足、面积宽广的地域，
一般适合建立并网型发电系统。
光伏并网发电系统是将光伏电池组产生的直流电通过变换器转变为与电网电压
同频、同相的交流电。这样就组成了一个既可以向电网供电，又能够向负载供电的系光伏并网逆变技术主要针对两大部分，一是在不同环境条件下，始终保持光伏电
池组处于输出最大功率的状态，提高转换效率，即MPPT 跟踪技术。二是将光伏逆变
器输出的交流电进行并网的控制技术[4]
。
（2）光伏发电研究的难点与热点
目前，全球光伏发电技术进入到深入研究的阶段，为进一步提高和普及光伏能源
的利用率，以下几个难点需要进一步研究：
A.光伏电池的转化效率较低
B.系统成本高
C.安装运行受环境因素影响比较大
D.制造光伏电池所需能源消耗过大
在材料、制造技术等因素一定情况下，加大力度研究光伏并网逆变技术，能够有
效地提高光伏发电效率。光伏并网逆变器的研究热点为以下几点：
A.逆变器的拓扑结构
B.并网电流跟踪控制技术
C.无电解电容逆变技术D.MPPT跟踪技术
1．3 本课题研究的内容及意义
本文的主要任务是对光伏逆变器输入输出功率脉动问题以及有源储能双向变换
器的研究，根据研究的理论成果设计一个带有有源储能双向变换器的光伏逆变器，同
时能够减小直流母线电容容值。 并对所设计的光伏并网逆变器利用Saber仿真工具进行
了建模仿真。全文总共分五章进行研究论述，各章的主要内容为：
第一章主要介绍了当今世界所面临的能源问题，对国内外光伏发电技术的发展现
状简述。简要介绍了光伏发电以及相关技术，光伏发电领域的难点及研究热点。
第二章详细介绍光伏并网逆变器的各个组成部分，并对各类拓扑结构进行了分析
比较，根据转换效率、逆变器功率大小、体积等因素，确定需要进一步研究的光伏逆
变系统拓扑结构及控制方法。
第三章根据第二章确定的光伏逆变拓扑结构，分析并阐述了光伏逆变器输入输出
功率脉动问题产生的原因，同时分析了传统解决方案的弊端。逐步分析功率脉动产生
的原因，并推导出影响直流母线电容大小的相关变量，根据理论分析提出了减小直流
母线电容容值的方法。
第四章根据第三章的理论分析成果，分析了双向储能变换器的工作原理，研究了
双向储能变换器的各类电路拓扑结构，并对各类电路拓扑结构进行了分析比较，对双
向储能变换器中各类元器件的参数进行了公式推导。在本章的最后，分析并研究了其
控制方法，设计了双向储能变换器的控制原理图。
第五章对所设计的电容优化的光伏逆变器及其控制系统在Saber 环境下建立了仿
真模型并进行了仿真。
最后对本文所做的全部工作进行了总结概括，并对下一步的研究工作进行了分析
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