文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
大容量光伏并网系统相关问题研究
姓名:邹建章
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:陈乔夫
2011-01-06
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着全球经济和社会的发展,能源危机和环境污染问题越来越突出。太阳能资源
作为一种储量巨大、清洁无污染的可再生能源,在未来的能源结构和规划中占有举足
轻重的地位。人类开发利用太阳能资源的方式有很多,光伏发电是其中非常重要且具
有巨大开发潜力的一种。目前中小容量光伏发电的技术已经比较成熟,在可以预见的
将来,光伏发电将逐步进入电力系统的规模应用,大容量光伏并网将成为光伏行业发
展的一个重要趋势。基于此,本文就大容量光伏并网系统的几个关键问题进行了分析
和研究。
在大容量光伏并网电站中,光伏阵列的部分遮挡问题将会比较突出,前人的研究
一般侧重于对同一光照条件下光伏阵列输出特性进行研究,然而在部分遮挡时,情况
将会有很大的不同。本文第一部分重点对这个问题进行了分析和研究,通过 MATLAB
仿真,得到了部分遮挡情况下光伏阵列的输出特性曲线,并得到了一些有意义的结论。
由上面一部分对部分遮挡情况下光伏阵列的输出特性的研究,我们发现此时阵列
的 P-V 特性曲线上存在多个功率峰值,即最大功率点。在这种情况下,传统的最大功
率点跟踪方法往往只能找到其中的某个局部最大功率点,而不是全局最大功率点,这
将造成比较大的功率损失。所以,本文提出了一种新的最大功率点跟踪方法来适应这
种情况,保证系统在任何光照条件都可以快速、有效地找到全局最大功率点。
为了增大并网容量,一般采取的方法是多逆变器并联,可是这将带来严重的环流
问题,其运行稳定性和效率都存在问题。本文提出了一种基于方波逆变的变压器多重
叠加方案,在系统效率和环流问题上都有较大改善,通过分析和仿真,该方案能取得
比较好的效果,有较大的发展前景。
对光伏逆变器的参数测量、性能评估、优化设计以及资格认证都需要准确有效的
测试平台,针对大容量逆变器的测试需求,我们提出了一种基于三相高频 PWM 整流
的光伏逆变器综合性能测试系统技术新方案。通过仿真验证了该测试方案的可行性和
准确性,并搭建了一个这样的测试平台。利用该测试平台,对光伏并网电抗器相关参
数进行了全面准确的测量,为电抗器的优化设计和逆变器其它性能参数的测试打下了
基础。

关键词:光伏阵列部分遮挡;最大功率点跟踪;多重化技术;方波逆变;光伏阵列模
拟器;高频整流;光伏测试系统;电抗器损耗
I
华中科技大学硕士学位论文
ABSTRACT
With the global economic and social development, the energy crisis and environmental
pollution problems are ing increasingly prominent. The solar energy, as one of the
renewable resources, is vast reserves and non-polluting, and will play a vital role in the
energy structure and planning in the future. There are many ways to develop and utilize the
solar resources, and in which PV is a very important and potential way. Currently,
photovoltaic technology is relatively mature in the small and medium scale. In the
foreseeable future, photovoltaic power system will gradually enter large-capacity
grid-connected application, the large-scale grid-connected PV system will e an
important trend in the PV industry. Based on this, several key problems of the
large-capacity photovoltaic system are analyzed and studied in this paper.
In the large-ca