5。1 基于 LCL 型滤波器的双闭环电流控制设计 37

5。2 基于 LCL 滤波电路的电流控制仿真模型的建立 41

5。3 并网电流单闭环控制和双闭环电流控制仿真分析 43

5。4 本章小结 45

结 论 46

致 谢 47

参 考 文 献 48

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1 绪论

随着世界工业化进程的深入，各个国家各个地区对能源的需求一直保持着较 高水平。然而，在能源需求高速增长的同时，一次能源的消耗量和探明的储备量 令人担忧[1]。

在这样的背景下，光伏发电以其特有的优势，迎来蓬勃发展的春天。光伏产 业独有的优势[2]：

1）发电原理先进性。光子直接转换为电子，发电形式简单，维护方便。从 理论上来说，可以得到很高的效率，但由于材料和工艺上的限制，实验室研究的 单个 PN 结单晶硅电池效率最高接近 25%。商业应用上的光伏电池效率还没那么 高，大约在 14%到 16%之间；

2）太阳能的无限性、分布特性。太阳能取之不尽，无处不在，没有资源短 缺和耗尽的问题，相比石油，避免了某些国家和组织垄断控制而带来的国际政治 经济纷争问题；

3）生产资源丰富。光伏电池所用生产原料主要为硅，地壳上含量最多的元 素之一；

4）对环境友好；

5）没有机械运动部件。不存在机械损耗、噪音；

6）建造、拆卸方便。采用模块化结构便于安装、拆卸，规模容量可大可小；

7）使用寿命长，便于管理维护。光伏发电过程无机械损耗，维护简便。 就目前而言，对于个体用户，光伏发电成本任然比较高，大规模推广还存在

一定困难。但从长期来看，光伏发电不受地域、资源的限制，在当今能源形势下 必定具有广阔的前景。

1。1 光伏系统概述

光伏发电系统一般包括：光伏阵列、并网逆变器、控制器、电网（负载）这 几个部分，可调度的光伏系统还含有储能系统[3]，见图 1。1。

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图 1。1 光伏发电系统示意图

（1）光伏阵列。光伏电池阵列是光伏系统最基础的模块，它的转换能量效 率对光伏发电系统的效率起决定性的作用[4]。

（2）并网逆变器是将光伏电池输出的直流电转换成交流电进而传上电网的 器件，且转换电流是符合电网要求的，这是光伏系统并网的能量转换控制的核心。 MPPT、反孤岛效应、电网同步和数据记录等等都是光伏逆变器应该具备的典型 功能 [2,5-6]。论文网

（3）控制器的主要功能是对光伏并网系统最关键的部分如 MPPT、逆变过 程等进行控制（如图 1。2），使光伏系统在工作时能保持稳定状态。随着智能化、 电气自动化的不断发展，光伏系统的控制装置，也慢慢开始使用具有多种性能特 点并且具备智能技术的设备[7]。

图 1。2 控制器功能示意图

（4）储能系统。光伏电池处于阳光照射时，吸收的辐射能较多，发电量较 多，此时除了周围的电器设备消纳电能之外，还对剩下的部分富余的电能进行存 储，而这部分富余的能量可以在光伏电池接收不到太阳辐射能时，给附近的用电 设备供电。此外，由于光伏电池功率的不稳定性，若直接与用电设备相连，电能