Matlab基于储能的微网孤岛和并网模式切换控制研究(3)
1.4 微网在国内的发展现状
由于微网相比较大电网具有很多优势，对微网的开发利用能够带来许多利好。近年来，许多国家的科学家和学者都按照各国不同发展程度的电力工业实际情况，致力于微网的研究当中，并确定了各国的微电网发展目标。我国在竞争潮流中也不甘落后，对于微网也有着自己独到的研究方法，国内学者关注与研究的热点基本可分为分布式发电技术、储能技术、微电网的控制技术等。总的来说，微电网在我国发展的时间并不长，我国的研究机构也刚刚涉及到这一领域，目前还处于摸索和学习阶段。尽管如此，我国在一些方面还是有所成就，例如在控制策略这一方面上，控制策略是微电网实际运行中最为重要和关键的方面之一，在这一块上，国内科学家和相关研究机构取得了卓越的成果。
微电网控制策略主要体现在微电网运行方式的切换上，即并网和孤岛模式的相互切换。为了将微电网从并网运行平滑切换到孤岛运行状态，我国科学家在了解分析光伏发电和微型燃气轮机动态模型及运行特性的基础上，研究了该切换时如何做到功率的快速平衡，以及如何使微电网的响应速度提高，并且将储能设备装设在微型燃气轮机直流侧；并提出混合微电网能量管理策略，利用变步长时间序列法预测光伏与负荷功率和模块化的储能电池管理模型；通过仿真验证正确性，保证了微电网运行的安全可靠，提高了蓄电池的运行效率和工作寿命，为光伏和微型燃气轮机混合微电网的运行和能量管理提供了一种有效的解决方案。微电网在我国这样的能源较为紧张的国家也有着划时代的意义，微网的应用对于常规能源利用的减少，温室气体排放的降低以及可持续发展战略的推进都有着显著地帮助，优化了我国的能源结构，改变了传统发电模式，有利于全面推进国家各方面的发展。
2 光伏电池的建立
分布式电源根据所使用的能源类型不同，可分为化石能源发电（即传统发电模式）与可再生能源发电两种形式；根据使用技术的不同，可分为热电冷联产发电、内燃机组发电、燃气轮机发电、小型水力发电、风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池等。本章着重分析太阳能光伏发电，该技术是利用半导体的光电效应将太阳能转化为电能，在国内已经较成熟，具有节约能源、运用灵活、供电安全等优势，其应用前景也是相当广泛。
2.1 光伏电池工作原理
光伏发电系统采用光伏阵列接收太阳辐射能量。通常光伏阵列由光伏组件经串并联组成，这些组件的特性基本相同，而太阳能电池是构成组件的最基本的单元。根据所用材料不同，太阳能电池可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米品太阳能电池等。其中硅太阳能电池目前是被人们研究最透彻，发展最成熟，应用最广泛的，而当前单品硅及多品硅太阳电池是用得最多的。
硅太阳电池发电的原理是光电效应，即硅材质在光照下内部的电子被光子激发，脱离束缚，流动起来来形成电流，即光生电，是由德国物理学家赫兹最先发现，而光电效应方程的提出是伟大的科学家爱因斯坦。爱因斯坦光电效应方程为 ： 其中h表示普朗克常量，约为6.626* ， 表示入射光的频率，W表示逸出功， 表示的是光子所拥有被电子所吸收的能量。如果光子的能量 大于逸出功W，多出来的这部分能量就是光电子的动能，这些能量就能转换成电能。
2.2 光伏电池单指数模型
根据所需功率将光伏电池并联，串联连接，当外界环境条件变化时，光伏电池的输出特性复杂度增加,为了解决光伏阵列的最大功率跟踪问题，并且能够正确评估光伏发电系统的发电效率，有必要对光伏发电系统及光伏电池串并联连接后的输出特性进行研究分析。根据光电转换的实现过程以及电路理论，推导出光伏电池的数学模型，最简单且有效的光伏电池模型是单二极管形式