【正文】 （27） （28）其中，、分別為整個(gè)光伏模塊的輸出電壓、電流及功率；、分別為光伏模塊中串聯(lián)和并聯(lián)電池個(gè)數(shù)；、分別為單個(gè)光伏電池的輸出電壓、電流及功率。為電池溫度（）；為參考溫度；為電子量（）；為串聯(lián)電阻（）；為并聯(lián)電阻（）；為溫度系數(shù)；為結(jié)理想因子（）；為下電池飽和電流。根據(jù)電池的實(shí)際特性，為達(dá)到工程精度要求，光伏電池的等值電路模型選擇既考慮串聯(lián)電阻，又考慮并聯(lián)電阻較精確的仿真模型，其等效電路模型如圖1所示。封裝前的組合體稱之為光伏電池模塊組件（ｍｏｄｕｌｅ）；而封裝后的薄板盒子稱之為光伏電池組合板（簡稱光伏電池板）。2光伏電池及其特性單體光伏電池又稱為光伏電池片（cell），是光伏電池的最基本單元。因此，對逆變器的要求通常是：①具有合理的電路結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格篩選的元器件：具備輸入直流極性反接、交流輸出短路、過熱過載等保護(hù)功能。而用電設(shè)備的外殼通過保護(hù)線（ＰＥ）與接地點(diǎn)金屬性連接（ＴＮ）。防孤島效應(yīng)的關(guān)鍵是對電網(wǎng)斷電的檢測。小容量低壓系統(tǒng)較多地使用功率場效應(yīng)管（MOSFET），它具有較低的通態(tài)壓降和較高的開關(guān)頻率；但MOSFET隨著電壓升高其通態(tài)電阻增大，因而在高壓大容量系統(tǒng)中一般采用絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)逆變器要與電網(wǎng)相連，必須滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量、防止孤島效應(yīng)和安全隔離接地3個(gè)要求。光伏并網(wǎng)發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備仍主要來自進(jìn)口，面對如此巨大的國內(nèi)需要，發(fā)展具有自我知識(shí)產(chǎn)權(quán)的相關(guān)高新技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是刻不容緩的事情。直到90年代，國外發(fā)達(dá)國家才掀起了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)的高潮，美國、歐洲、日本等國家已實(shí)施了光伏屋頂計(jì)劃并取得了一定的成果。易受到諸如時(shí)間和季節(jié)的影響。太陽能熱發(fā)電隨著技術(shù)的發(fā)展，成本逐漸降低，變得越來越可行。太陽能照射在地球上的能量非常巨大，大約４０分鐘照射在地球上的太陽能，便足以供全球人類一年能量的消費(fèi)，特別是太陽能潔凈、取之不盡、用之不竭，所以太陽能能和其它形式的太陽能一起被譽(yù)為“人類的理想能源”。因此，隨著社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對能源提出了越來越高的要求，尋找新能源已經(jīng)是當(dāng)前人類面臨的迫切課題。Unit power factor；Inverter；Park change 隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的經(jīng)濟(jì)及文化活動(dòng)需要大量的能源?；谀孀兛刂品椒ǖ难芯?，對系統(tǒng)進(jìn)行仿真與實(shí)驗(yàn)。研究了光伏電池的工作原理及輸出特性，在此基礎(chǔ)上建立了其仿真模型。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本文針對光伏發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)，將其分為三部分進(jìn)行研究。闡述了并網(wǎng)逆變器的工作原理和控制策略。關(guān)鍵詞：光伏電池；單位功率因數(shù)；逆變器；Park變化AbstractAs a new type of solar energy which is clean,rich reserves,and no pollution are attracting more and more the application of photovoltaic generation technology is the focus of widespread paper mainly studies the photovoltaic(pv) grid power system design,the control method and simulation.Aiming at the characteristics of photovoltaic energy system, which is divided into three parts. Studied the working principle and photovoltaic battery output characteristic, based on the simulation model was established. Use of its PSIM simulation software simulation. The simulation and parison of measured data validation can the correctness of the simulation model for subsequent simulation, lay the foundation. Expounds the grid inverter working principle and control strategy. Based on the study of the method of inverter control the system simulation and experiment. The control method based on synchronization Park transform d q method on PWM. From the simulation and experimental results can be seen in the output power factor to realize control targets of 1. Key words:Photovoltaic cells。另外，由于燃燒煤、石油等化石燃料，每年有數(shù)十萬噸硫等有害物質(zhì)排向天空，使大氣環(huán)境遭到嚴(yán)重污染，同時(shí)由于大量排放二氧化碳等氣體而使地球產(chǎn)生明顯的溫室效應(yīng)，引起全球氣候變化；水力發(fā)電受到水力資源的限制和季節(jié)的影響，并且有時(shí)會(huì)會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡；核電在正常情況下固然是干凈的，但萬一發(fā)生核泄露，后果同樣是十分嚴(yán)重，并且核廢料的處理直至今日仍然是一個(gè)全球性解決的問題。其中，最理想的新能源是太陽能。太陽能熱水器是太陽能熱利用中商業(yè)化程度最高、應(yīng)用最普遍的技術(shù)產(chǎn)品。過去光伏發(fā)電大多采用獨(dú)立供電方式，用于偏遠(yuǎn)無電地區(qū)，而且用于戶用和中小系統(tǒng)偏多。并網(wǎng)發(fā)電開始于80年代初，但由于當(dāng)時(shí)成本過高，且環(huán)境效益還不是很明顯， 使得電力公司難以接受。我國在“九五”期間，將太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)列為國家科技攻關(guān)項(xiàng)目，但國內(nèi)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的研究和開發(fā)尚處于起步階段。當(dāng)太陽能電池輸出電能不能滿足負(fù)載要求時(shí)，由電網(wǎng)來進(jìn)行補(bǔ)充；而當(dāng)輸出的功率超出負(fù)載需求時(shí)，將電能輸送到電網(wǎng)中。在數(shù)控逆變系統(tǒng)中采用高速DSP等新型處理器，可明顯提高并網(wǎng)逆變器的開關(guān)頻率性能，它已成為實(shí)際系統(tǒng)廣泛采用的技術(shù)之一；同時(shí)，逆變器主功率元件的選擇也至關(guān)重要。孤島效應(yīng)是指當(dāng)電網(wǎng)因電氣故障、誤操作或自然因素等原因中斷供電時(shí)，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為能及時(shí)檢測出停電狀態(tài)并切離電網(wǎng)，使光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與周圍的負(fù)載形成一個(gè)電力公司無法掌握的自給供電孤島。在三相輸出光伏發(fā)電系統(tǒng)中，其接地方式可參照國際電工委員會(huì)規(guī)定的非接地（ＩＴ）方式、單個(gè)保護(hù)接地(ＴＴ)方式和變壓器中性線直接接地。從光伏發(fā)電系統(tǒng)的用戶來說，成本低、效率于可靠性高、使用壽命長是其對逆變器的要求。③盡量減少中間環(huán)節(jié)（如蓄電池等）的使用，以節(jié)約成本、提高效率。因此要將幾片、幾十片或幾百片單體太陽能電池根據(jù)負(fù)載需要，經(jīng)過串、并聯(lián)連接起來構(gòu)成組合體，再將組合體通過一定的工藝流程封裝在透明的薄板盒子內(nèi)，引出正負(fù)極引線，方可獨(dú)立發(fā)電使用。光伏電池就是利用半導(dǎo)體光伏效應(yīng)制成，它是一種直接將光能轉(zhuǎn)換成電能的轉(zhuǎn)換器件。為波爾慈曼常數(shù)（）。此時(shí), 光伏模塊的輸出將滿足以下方程組。模型所需的電池結(jié)構(gòu)參數(shù)如表21所示。仿真時(shí)，通過對S、T輸入端的電壓分別進(jìn)行參數(shù)掃描，來模擬光照強(qiáng)度和溫度的變化，從而得到不同光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度條件下，光伏模塊的輸出電流、輸出功率隨端口電壓變化的關(guān)系。輸出電壓從零逐漸開始增大，輸出電流基本不變；而輸出功率隨著電壓線性增大，當(dāng)輸出電壓增大到一定值，輸出電流和輸出功率迅速減小，即光伏模塊存在最大功率點(diǎn)。輸出功率由環(huán)境溫度的增大而減少。圖27 不同串聯(lián)電阻下特性曲線 圖28 不同并聯(lián)電阻下特性曲線圖2圖29為不同串聯(lián)電阻下的特性曲線，曲線表明光伏模塊的等效串并聯(lián)電阻對輸出特性都有影響。根據(jù)系統(tǒng)中有無變壓器,光伏并網(wǎng)逆變器可分為無變壓器型( Tr a n s f o r m e r l e s s )、工頻變壓器型 (LineFrequency Transformer, LFT)和高頻變壓器型(HighFrequency Transformer, HFT)三種. 圖31是 采用工頻變壓器型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),變壓器置于工頻電網(wǎng)側(cè),(a)是把高頻變壓器置于DCAC變換器內(nèi)。后級為D C A C 逆變器,用于實(shí)現(xiàn)輸出