目 次

1  绪论 1

1.1  课题的研究背景与意义 1

1.2  光伏并网发电的发展和现状 2

1.2.1  国内发展状况 2

1.2.2  国外发展状况 2

1.3  解决输入端直流电流波动问题的国内外研究现状 3

1.4  本论文的主要任务与内容 5

2  单相双极光伏发电系统介绍 7

2.1  结构框图与原理介绍 7

2.2  光伏电池简介 8

2.2.1  光生伏特效应 8

2.2.2  光伏电池的数学模型和输出特性 9

2.2.3  光伏电池电路仿真方法 13

2.3  最大功率点跟踪（MPPT） 17

2.3.1  最大功率点跟踪控制的基本原理 17

2.3.2  MPPT的常用的几种方法 17

2.3.3  MPPT电路仿真 20

2.4  Boost电路与逆变器电路 21

2.4.1  工作原理和控制过程 21

2.4.2  Boost电路与逆变器电路仿真 22

3  光伏并网逆变器的输入电流工频波动分析与抑制方法 23

3.1  输入端电流工频波动问题的发现 23

3.2  输入端电流工频波动问题的原因分析 24

3.3  光伏并网逆变器的输入电流工频波动抑制方法的研究 26

3.3.1  电压反馈控制法 27

3.3.2  占空比补偿法 28

3.3.3  占空比直接改变法 31

4  光伏并网逆变器的输入电流工频波动抑制方法的仿真与分析 34

4.1  输入端电流工频波动抑制方法的仿真电路设计 34

4.2  仿真电路中的新占空比可行性分析 38

4.3  工频波动抑制仿真结果分析 39

4.3.1  输入端电流工频波动仿真结果分析 42

4.3.2  输入端电压工频波动仿真结果分析 43

4.3.3  输入端功率工频波动仿真结果分析 44

4.3.4  Boost电路中电感电流波动仿真结果分析 45

结论 48

致谢 49

参考文献 50

1  绪论

1.1  课题的研究背景与意义

能源是人类社会生存和发展的动力源泉。随着社会经济的发展和人类生活水平的提高，世界范围内对能源的需求日益增长，目前世界能源的利用仍以煤炭、石油、天然气和水与核能等一次能源为主，然而这些有限的能源储量正在日趋枯竭。据世界能源委员会(WEC)预测，按照资源己探明储量和目前的发展速度，石油将在45年后枯竭，天然气将在60年后殆尽，资源量最大的煤炭也只够再开采220年。另外，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质排向天空，使大气环境遭到严重污染，同时由于大量排放 等温室气体而使地球产生明显的温室效应，引起全球气候变化；水力发电受到水力资源的限制和季节的影响，并且有时会破坏当地的生态平衡；核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样十分严重，并且核废料的处理直至今日仍然是一个全球性待解决的问题[1,2]。