光伏发电系统并网控制技术及输出滤波器研究(2)
世界范围能源的短缺和环境的污染已成为制约人类社会可持续发展的两大重要因素，这迫使人们不得不寻求、开发和利用新的替代能源。太阳能以其独特的优势而受到人们越来越多的关注。太阳能是当今发展速度居第二位的能源。太阳能光伏发电过去15年平均年增长为15%，光伏并网发电是太阳能利用的一个重要研究方向。为了能够使光伏阵列以最大功率输出，并将输出的电能以高质量的正弦波送人电网，减少对电网的污染，就需要光伏并网逆变器对光伏阵列的工作点进行调整，使其能够尽量工作在最大功率点，实现高效率的工作。如何实现最大功率点的跟踪是光伏并网逆变器的核心技术[2]。
1.2 光伏并网发电
光伏发电有离网和并网两种工作方式。过去，由于太阳电池的生产成本居高不下，光伏发电多数被用于偏远的无电地区，而且以户用及村庄用的中小系统居多，都属于离网型用户。但是近年来，光伏产业及其市场发生了极大的变化，开始由边远农村地区逐步向城市并网发电、光伏建筑集成的方向快速迈进，太阳能己经全球性地由“补充能源”的角色被认可将是下一代“替代能源”。
1998年7月6日－10日在奥地利文也纳召开的“第二届国际太阳能光伏会议”上，有关光伏发电的论文共313篇，其中专门论述“光伏并网发电系统”的论文竟达161篇，占论文总数的51.44%，由此也可见一斑，光伏并网发电系统的研究已经成为世界之热点和需要，表明太阳能并网发电技术己经进入了一个新的历史阶段，它同时也是光伏发电领域研究的前沿。
光伏发电的这种迅猛发展是必然的，只有进入电力系统的规模应用，才能真正对缓解能源紧张和抑制环境污染起到积极的作用。同时，光伏产业的规模发展还将为社会提供可观的社会就业机会[5]。
1.2.1 国外光伏并网发电的发展和现状
1.2.2 国内应用现状
1.3 课题研究意义及论文主要研究内容
世界范围能源的短缺和环境的污染已成为制约人类社会可持续发展的两大重要因素，这迫使人们不得不寻求、开发和利用新的替代能源。太阳能以其独特的优势而受到人们越来越多的关注。太阳能是当今发展速度居第二位的能源。太阳能光伏发电过去15年平均年增长为15%，光伏并网发电是太阳能利用的一个重要研究方向。为了能够使光伏阵列以最大功率输出，并将输出的电能以高质量的正弦波送入电网，减少对电网的污染，就需要光伏并网逆变器对光伏阵列的工作点进行调整，使其能够尽量工作在最大功率点，实现高效率的工作。
本文旨在运用电力电子仿真与设计软件，研究光伏并网发电系统并网原理和输出滤波器技术，控制逆变器输出的交流电为稳定的高质量正弦波，且并网电流必须与电网电压同频同相。本课题的研究对光伏并网发电系统具有较重要的理论价值和工程应用价值，并通过实验检验设计方案的正确性和可行性。本文具体工作如下：
1）结合本文设计目标和实验室现有条件，确定试验样机的指标。
2）确定主电路结构，分析各种滤波和逆变控制策略，比较其优缺点，并确定样机实验采用的控制策略。
3）设计电能质量信号发生装置的硬件电路。对功率器件和驱动芯片进行选型，通过计算和仿真设计电容、电感等重要参数。
4）太阳能电池基本原理和特性的研究。问题的难点在于采用怎样的数学和物理模型才能最为准确，通过查阅大量国内外的资料进行对比分析，可以找到相对可行性较高的方案，达到分析太阳能电池阵列特性的目的。