3。1 微电网电源分类 10

3。2 光伏发电系统结构 10

3。3 太阳能光伏发电原理 11

3。3。1 光伏电池的构成 11

3。3。2 光伏电池的分类 11

3。3。3 光伏电池的工作原理 13

3。4 光伏电池的建模与仿真 15

3。4。1 光伏电池的数学建模 15

3。4。2 光伏电池的仿真模型 16

3。4。3 光伏电池的输出特性 17

3。5 最大功率点跟踪原理及控制算法研究 18

3。5。1 最大功率点跟踪原理 18

3。5。2 恒电压跟踪法 19

3。5。3 电导增量法 19

3。5。4 扰动观察法 21

3。6 基于 Boost 电路的 MPPT 控制器设计 22

3。6。1 Boost 电路原理 22

3。6。2 占空比扰动观察法的仿真 24

结论 28

致谢 29

参考文献 30

第一章 绪论

1。1 课题研究背景及意义

能源问题一直是人类赖以生存的根本。随着国民对用电质量及需求的日益增 长，利用化石能源的传统电力已经无法满足各方面的要求。造成的环境污染严重 影响了人类的生存环境。传统的集中大规模电网模式缺乏灵活性，发生故障时将 对经济发展产生巨大影响。微电网是一种能够独立依靠自身产生的电源，将各种 电力设备组合成一个独立的电力系统。

微电网的规模小，能够适应各种自然环境，且能弥补大电网的不足，作为电 力系统的一种补充结构，能够满足电网建设的需要，同时也是分布式能源的一种

[1]：

（1）在自然环境受到限制的地区或者发电资源丰富但是电网建设成本高的 地区，能够转换发电资源，利用可再生资源供给小范围的负荷。

（2）是传统电网的有力补充，可以在电力系统事故时退出运行，独立进行 供电，不会造成所有用电负荷停电事故，在一定范围内有效提升了电网运行的可 靠性。

1。2 国内外研究现状及存在的问题

1。3 微电网技术综述

1。3。1 微电网的概念

在一定程度上，微电网相当于一个小型供电系统，其网络拓扑结构和我们熟 知的大电力系统的网络结构有着很多类似的地方，包括安装在电力系统中的各种 电气设备和线路设施等 [1]。其主要作用是为内网负荷提供稳定电能，也能够为大 电网提供电能，即可以实现离网、并网之间的无缝切换。实现微电网运行的关键

在于对其的控制技术，以及两者实现智能分离与结合的控制技术等。微电网向用 户提供稳定可靠的电能，为环境保护和解决能源危机问题提供了一个高效、可行 的方案。

1。3。2   微电网的系统结构及特点

微电网在其结构和功能上有着得天独厚的优势，不仅能够独立供电，在配合 大电网运行过程中灵活性也很强。如图 1-1 所示为一种 CERTS 微网结构。整个 系统主要由一条母线和三条馈线组成。微电网主分离器将主网与三条馈线隔离 开，以隔绝大电网与微网之间电气干扰。每条馈线上也都包含断路器，以保证馈 线之间的电气隔离与连接。馈线 A 上联接有光伏电池和敏感性负载。馈线 B 上 联接有保护协调器和可中断负载。馈线 C 上联接有潮流控制器、蓄电池。当微 电网内部已满足用电需求，且微电网主分离器和各路断路器都闭合时，当大的电 力系统供电能力有限又需要外接电源进行电能补偿供给时，微电网可以通过电力 电子设备的连接对其进行供电。当微电网主分离器处于断开状态时，微电网执行 孤岛模式，实现内网的自主智能发电[7]。