光伏发电三相并网模型及其运行模式分析(4)
池目前预测其产量还为时过早 。 以现有的基础来看 ， 单晶硅 、 多晶硅及非晶硅太
阳电池仍是我国目前产业化发展的主要产品。
我国目前尚有约 2000 万户、 6000~7000 万的农村人口还没有用上电，很多的
有电县镇严重缺电 ， 因此光伏市场的潜力是巨大的 。 我国光伏系统成本每年下降
约 3 % ~5% ， 在未来几年，我国户用光伏系统的用量将大幅度增长，预计总量将
达到 20MW 。 预计在 5 年内我国也将有几个 10~30MW 年生产能力的太阳电池工厂
建立或扩建而成 。 在未来几年 ， 我国也将开始发展并网式屋顶光伏系统 ， 但预计
其系统功率将远不如发达国家，市场份额将不超过 5% ，但在 2020 年后并网系统
将会得到 广 范发展。
1 1 1 1 ． ． ． ． 5 5 5 5 本课题研究的内容 本课题研究的内容 本课题研究的内容 本课题研究的内容
本文的第一章介绍了本课题研究的背景和意义 ， 并介绍了太阳能发电的发展
历程及国内外的发展状况 。 最后阐述了光伏发电的前景 ， 光伏发电并网将成为研
究的一大热点。
第二章介绍了光伏发电系统的组成结构及其分类 。 并对 本 论 文研究的光伏并
网系统 进行详细介绍。
第三章介绍了光伏电池的发电原理 ， 并对其输出特性做了进一步研究 ， 给出
了其数学描述，并通过 Matlab 进行了建模仿真。为了提高光伏发电的效率，本
章节 将 对光伏电池的输出进行了最大功率跟踪 MPPT 的设计。通过对 MPPT 各
种算法的比较 ， 最后选择了合适的控制算法 ， 实现了对光伏电池的输出的最大功
率跟踪。
第四章介绍了逆变器的工作原理 ， 通过对并网逆变器控制原理的分析 ， 设计
出并网逆变器的控制回路， 最后通过 Matlab 搭建模型，实现了光伏电池输出的
直流电向交流电的变换，并跟踪了输出电流的相位以达到并网的目的。第五章介绍了光伏并网中会出现的孤岛效应的含义及其危害 。 并给出了孤岛
效应的相关标准。最后介绍了几种孤岛效应的检测方法。
2 2 2 2 光伏发电系统 光伏发电系统 光伏发电系统 光伏发电系统
2 2 2 2 ． ． ． ． 1 1 1 1 光伏系统的组成 光伏系统的组成 光伏系统的组成 光伏系统的组成
光伏系统由太阳能电池组 、 控制器 、 蓄电池 、 逆变器等部分组成 [3]。 其组成
图示 如图 2.1 所示：图 2.1 光伏系统的组成
太阳能电池方阵由太阳能电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串 、
并联而成 ， 在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出 。 它是太阳能光伏系统的核心部件。
蓄电池是将太阳能电池组件产生的电能储存起来 ， 当光照不足或晚上 ， 或者
负载需求大于太阳能电池组件所发出的电量时 ， 将储存的电能释放 ， 以满足负载
的能量需求。它是太阳能光伏系统的储能部件。
控制器对蓄电池的充 、 放电条件加以规定和控制 ， 并按照负载的电源需求控
制太阳能电池组件和蓄电池对负载输出电能。它是整个系统的核心控制部分。
逆变器是将直流电变换成交流电的电子设备 。 由于太阳能电池和蓄电池发出
的是直流电，当负载是交流负载时，逆变器是不可缺少的。逆变器按运行方式 ，
可分为独立运行逆变器和并网逆变器 。 独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电
池发电系统 ， 为独立负载供电 。 并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统 ，
将发出的电能馈入电网。
太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下 ， 将太阳电池组