matlab光伏发电系统并网控制策略研究(3)
（3）DC/AC逆变器
这是整个系统的核心，因为系统的蓄电池组产生的都是直流电，如果最后要并入电网，或者要与交流负载相连，那么一定要将直流电转化成交流电，此时就需要逆变器来进行转换。
（4）蓄电池组
其功能为储备，可以将光伏电池产生的电能储存在其中，需要的时候再提供出来。
目前，大多较偏远地区的电力紧缺，基本的照明等都无法保证，因此常用独立型太阳能光伏发电系统充当电源来补充不足。其典型系统组成如图1.1所示：
图1.1 独立运行的光伏发电系统简要结构的流程图
公共电网并网的运行模式自进入人们的视线以来就越来越受到重视，光伏并网发电系统较独立发电系统而言，因少了蓄电池的部分而极具优势。光伏并网发电系统主要由光伏电池组件、直流-直流变换器、逆变器、滤波器、保护装置等构成。其典型系统组成如图1.2所示：
图1.2 并网运行的光伏发电系统简要结构的流程图
1.3.2 并网光伏发电的重要技术
（1）最大功率点跟踪（MPPT）技术
光伏电池有典型的输出特性，最大特点为其非线性，外界因素很容易对它造成影响，如光照强度、周围的温度等，但总体而言，在整个工作范围内仍有一个工作点的输出功率总是高于其他的工作点， 即为最大功率点，对其进行跟踪就能够达到对太阳能的最大程度利用，也就是我们说的MPPT控制技术。MPPT的控制形式多种多样，经常应用的有如下几种：恒定电压法、扰动观测法、电导增量法和模糊控制法等。
（2）并网逆变器的设计与控制技术
由于电网是交流电，逆变器所要实现的功能就是将直流电转化为交流电，从而能够进行并网连接，因此在并网系统中不可替代。逆变器的特性设计和控制方法的选取要符合不同系统的要求和电网对电能质量的要求。
（3）并网控制技术
并网控制技术是对系统输出功率、输出电流、输出波形等数据进行控制，通过对逆变器的控制来实现不同的需求。
（4）锁相技术
并网电流的质量至关重要，既要能够抵制其他因素影响，如电网电压的振荡等，还要具有跟踪参考电流的能力，利用锁相技术可以完成这项任务，使其频率和相位与电网电压保持一致。
1.4 相关文献的研究状况
1.5 论文的主要研究内容
1）研究光伏电池的工作原理，据此得到其等效电路从而建立等效模型，并在matlab中进行建模仿真；
2）研究光伏电池最大功率点跟踪控制的不同方法，分别对其控制的原理和思想做出讨论，区分各方法的优缺点，并应用于1）中搭建的模型，验证MPPT控制的可行性；
3）分析研究单相光伏并网系统的结构，着重研究逆变器的原理和控制方法，在matlab中构建出完整的模型，通过仿真检验其是否有效；
4）在单相并网系统的基础上研究了三相系统的结构，深入研究了三相并网系统的控制方法和利用锁相环进行电网电压跟踪的方法，搭建三相并网系统的仿真模型，根据结果来检验设计是否合理。
2 光伏电池的模型建立以及仿真
2.1 光伏发电的工作原理
半导体材料以其特殊的结构和光学性能使得我们能够利用光能研发光伏电池，从而实现对太阳能的利用，这是光伏发电的基础[5][6]。PN结处于P区与N区之间的交界处[7]，结区附近电子和空穴会向对方进行扩散，会形成内建电场，其方向为N区指向P区。当光伏电池接收到太阳光，其半导体材料对光子进行本征吸收，具有足够能量的光子在P型硅和N型硅中激发出光生载流子，内建电场将电子空穴对拆开，使得N区聚集多数光生电子，P区聚集多数光生空穴，由此会产生光生电场，这个电场的方向由P区指向N区，削弱了内建电场，造成势垒的降低，使得PN结两端产生了电势差，就能够测量到电压（P正N负），上述就是光生伏特效应。
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