【正文】 羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈27。為了使此獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠向交流負(fù)載供電，添加了逆變電路，并對(duì)逆變電路進(jìn)行了仿真。改變調(diào)制正弦波的頻率。因此逆變器交流輸出電壓在半周期中也有正負(fù)極變化，故稱雙極性調(diào)制。對(duì)系統(tǒng)做適合的實(shí)時(shí)修正或者按照仿真的最佳效果來調(diào)試及整定控制系統(tǒng)的參數(shù)，以提高系統(tǒng)的性能，減少設(shè)計(jì)系統(tǒng)過程中反復(fù)修改的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)高效率地開發(fā)實(shí)際系統(tǒng)的目標(biāo)。考慮到功率開關(guān)管電壓和電流的設(shè)計(jì)裕量，可選擇開關(guān)管的容許電壓為100v，容許電流為50A。 濾波電容的設(shè)計(jì)由于本系統(tǒng)中雙向BUCKBOOST變換器的負(fù)載為鉛酸蓄電池，而鉛酸蓄電池本身就相當(dāng)于一個(gè)大電容，因此本雙向BUCKBOOST變換器輸出端可以不用濾波電容。輸出額定電流I=45A。本系統(tǒng)中鉛酸蓄電池選擇電壓24V、容量為100AH的蓄電池組。考慮到二極管電壓和電流的設(shè)計(jì)裕量，額定電流應(yīng)大于開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)流過的峰值電流的2倍。由(42)和(43)可得: （44） （45）取△iL1=，計(jì)算可得L1min=濾波電容的估算由文獻(xiàn)[44]可知: （46）取△Vo=，由上述參數(shù)可得: （47），可取120uF，=72V，因此濾波電容可取120uF/l00V。改變調(diào)制波的幅值，則改變了調(diào)制正弦波與三角波的交點(diǎn)位置，可以調(diào)節(jié)矩形脈沖寬度，從而改變交流電壓的大小。在TT9導(dǎo)通時(shí)，TT8截止；在TT8導(dǎo)通時(shí)，TT9截止。太陽能光伏陣列產(chǎn)生的電壓，經(jīng)過一個(gè)BOOST電路升壓，通過調(diào)節(jié)Q5端占空比來調(diào)節(jié)升壓后電壓的大小。為了防止Q2，Q3同時(shí)導(dǎo)通，兩者之間有死區(qū)時(shí)間，即Q2關(guān)斷后經(jīng)死區(qū)時(shí)間td后才允許Q3導(dǎo)通，反之亦然。而且BOOST電路只能進(jìn)行升壓變換。BOOST電路以電感電流源方式向負(fù)載放電實(shí)現(xiàn)負(fù)載電壓升高的目的。而當(dāng)其輸出的功率超出負(fù)載需求時(shí)，將電能輸送到電網(wǎng)中。與公共電網(wǎng)相連接的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)稱為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。增量電導(dǎo)法的缺點(diǎn)是:太陽能電池陣列可能存在一個(gè)局部的最大功率點(diǎn)，這種算法可能導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定在一個(gè)局部的最大功率點(diǎn)。另外，當(dāng)外部環(huán)境突然變化，太陽能電池陣列從一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)變換到另一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程中，會(huì)出現(xiàn)誤判現(xiàn)象。然后，通過比較干擾周期前后太陽能電池陣列的輸出功率，如果輸出功率增加，那么繼續(xù)按照上一周期的方向繼續(xù)“干擾”過程，如果檢測(cè)到輸出功率減少，則改變“干擾”的方向。因此對(duì)于四季溫差或日溫差較大的地區(qū)，CVT方式并不能完全跟蹤太陽能電池陣列最大功率點(diǎn)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)功率損失。太陽能電池最大功率點(diǎn)跟蹤方法:目前使用的太陽能電池最大功率點(diǎn)跟蹤方法主要有恒電壓法、觀察擾動(dòng)法、電導(dǎo)增量法以及其它的一些跟蹤方法。目前，太陽能電池陣列在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)造價(jià)中占很大比重，而且太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率本身就不高，因此有必要研究提高太陽能電池利用效率的方法，以降低系統(tǒng)單位價(jià)格的成本，促進(jìn)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用推廣。采用這種充電方式，在充電初期，鉛酸蓄電池不會(huì)出現(xiàn)很大的電流，在充電后期也不會(huì)出現(xiàn)鉛酸蓄電池電壓過高，使鉛酸蓄電池產(chǎn)生析氣。鉛酸蓄電池電壓的變化很難補(bǔ)償，充電過程中對(duì)落后電池的完全充電也很難完成。在充電末期只有很小的電流通過，這樣充電過程中就不必調(diào)整電流。這種方法特別適合于多個(gè)鉛酸蓄電池串聯(lián)的鉛酸蓄電池組進(jìn)行充電，能使落后的鉛酸蓄電池的容量易于得到恢復(fù)，最好用于小電流長(zhǎng)時(shí)間的充電模式。充電控制方法的優(yōu)劣影響到鉛酸蓄電池的荷電量的大小，同時(shí)也關(guān)系到鉛酸蓄電池的使用壽命。其中常用的蓄電池有鉛酸蓄電池、鎳鎘蓄電池和鎳氫蓄電池。所以獲得最佳的儲(chǔ)能系統(tǒng)成為光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分。蓄電池組的能量直接給直流負(fù)載供電或經(jīng)DC/AC變換器給交流負(fù)載供電。[7] 離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是指未與公共電網(wǎng)相連接的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其輸出功率提供給本地負(fù)載(交流負(fù)載或直流負(fù)載)的發(fā)電系統(tǒng)。當(dāng)無太陽能輻射或太陽能電池陣列提供的能量不夠時(shí)，由蓄電池向系統(tǒng)負(fù)載提供能量。光伏發(fā)電系統(tǒng)的分布式特點(diǎn)將提高整個(gè)能源系統(tǒng)的安全性和可靠性，特別是從抗御自然災(zāi)害和戰(zhàn)備的角度看，更具有明顯的意義。太陽能光伏發(fā)電所消耗的太陽能無需付費(fèi)，一年中往往只需在遇到連續(xù)陰雨天最長(zhǎng)的季節(jié)前后去檢查太陽能電池組件表面是否被污染，接線是否可靠以及蓄電池電壓是否正常等，因而太陽能光伏發(fā)電的運(yùn)行費(fèi)用很低。不同于水電受水力資源限制，火電受到煤炭資源及運(yùn)輸成本等影響，光伏發(fā)電幾乎不受地域的限制，理論上講在任何可以得到太陽能的地方都可以利用太陽能進(jìn)行發(fā)電。1014GWh/年，是全球能量年需求的35000倍，可以說是一種無限的資源。目前太陽能利用的方式有:太陽能光伏發(fā)電，太陽能熱利用，太陽能動(dòng)力利用，太陽能光化利用，太陽能生物利用和太陽能光光利用。h)。10多年來，我國(guó)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期平均維持了全球市場(chǎng)1%左右的份額。目前，太陽能光伏發(fā)電主要集中在日本、歐盟和美國(guó)，其太陽能光伏發(fā)電量約占世界光伏發(fā)電量的80%。并網(wǎng)系統(tǒng)價(jià)格為6美元/w，(kw20世紀(jì)80年代以來，即使是在世界經(jīng)濟(jì)從總體上處于衰退和低谷的時(shí)期，太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)也一直以10%15%的遞增速度在發(fā)展。瑞典和奧地利的生物質(zhì)能源在其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中高達(dá)15%以上。目前世界大部分國(guó)家能源供應(yīng)不足，不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，各國(guó)紛紛出臺(tái)各種法規(guī)支持開發(fā)利用新能源和可再生能源，使得新能源和可再生能源在全球升溫。新能源與可再生能源是指除常規(guī)化石能源和大中型水力發(fā)電、核裂變發(fā)電之外的生物質(zhì)能、太陽能、風(fēng)能、小水電、地?zé)崮芤约昂Ｑ竽艿纫淮文茉?。而我?guó)的能源資源儲(chǔ)量情況更是危機(jī)逼人，按2000年底的統(tǒng)計(jì)，%。添加了逆變電路使系統(tǒng)能夠向交流負(fù)載供電，并對(duì)逆變電路通過MALTAB進(jìn)行了仿真。本文研究一種帶有雙向變換器功能的離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，通過對(duì)目前太陽能獨(dú)立光伏發(fā)電