光伏并网发电系统图，光伏并网发电系统研究

很多朋友对光伏并网发电系统图，光伏并网发电系统研究不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

太阳能是一种辐射能，只能通过能量转换器转换成电能。这种将光能转化为电能的能量转换器就是光伏电池。光伏电池的能量转换是基于半导体pn结的光伏效应。所谓光伏效应，简而言之就是当物体受到光照时，物体内电荷分布状态发生变化，从而产生电动势和电流的效应。1、光伏电池等效模型

当电路闭合时，光伏电池受光照射会产生电流。这种电流随着光强的增加而增加。当接收到的光强不变时，光伏电池可视为恒流电源。光伏电池可以看作是一个pn结二极管，在光的照射下产生正向偏置，所以在理想pn结条件下可以等效为电流源和理想二极管的并联电路。

但在实际光伏电池中，由于电池表面和背面的电极以及材料本身具有一定的电阻率，流过负载的电流必然会造成损耗，它们的总效应可以用等效电路中的一个串联电阻Rs来表示；同时，由于电池边缘漏电，在电池微裂纹、划痕等处形成的金属桥漏电，使一部分本应通过负载的电流短路，这种影响可以用一个并联电阻Rsh等效表示。

2、光伏电池常用最大功率跟踪算法

最大功率跟踪算法可以分为两类：非自寻优算法和自寻优算法。非自寻优算法是根据光伏系统的外部环境因素，如光照、温度等，对这些因素进行检测或补偿，进而判断最大功率点。典型的算法有拟合曲线法和恒压控制法。

自寻优算法不直接检测光伏系统外部环境因素的变化，也不进行温度补偿，而是根据直接检测到的光伏阵列的电流和电压数据实现最大功率跟踪。最典型的算法是扰动观察法和电导增量法。

拟合曲线法是利用事先测得的光伏阵列的特性曲线，得到更精确的数学函数，或者将曲线以表格的形式存储在微处理器中，系统在工作时测试温度和辐射强度，然后根据温度和辐射强度的信息，通过计算或查表得到光伏阵列的最大功率点。

这种算法需要测量温度和辐照度，增加了系统的复杂度。而且随着时间的推移，光伏阵列的特性会发生一定程度的变化，而这些变化往往是非线性的。另外，测量的温度和辐照度必须是光伏阵列周围的数值，探测位置必须合理。由于上面提到的原因，这种方法很难实现，因此在实践中很少使用。

2.1、恒压法

当温度不变时，不同光强下太阳能电池板的最大功率点几乎落在同一条垂直线的两侧，这就可以近似地把最大功率线看成一条电压V不变的垂直线，从而使光伏电池工作在某一固定电压上。这就是恒压跟踪(CVT)方法，这是一种近似的最大功率跟踪方法。

该方法以最常见的气候条件下的最大功率点为基准，认为光伏阵列的最大功率点在基准附近，以此基准为控制目标，使光伏阵列在最大功率点附近。在实际应用中，温度是变化的，所以有的系统加入温度补偿来修正参考最大功率点，有的系统根据季节变化人为做出相应的调整。

该方法简单可靠，应用广泛，但只能近似估算最大功率点，精度较差，系统配置不够灵活。特定的平衡系统需要相同的光伏阵列配置。适用于光伏电池路灯等小功率光伏系统。

2.2、干扰观察方法

扰动观察法的实现原理是测量当前阵列输出功率，然后在原输出电压上加一个小的电压分量(或扰动)，其输出功率会发生相应的变化，测量变化后的功率，对比变化前后的功率，就可以知道功率变化的方向。如果功率增加，继续原来的扰动方向。如果它减小，原来的扰动方向就改变了。

如果电压升高，功率也升高，或者电压降低，功率也降低，说明工作点位于最大功率点的左侧，下一步需要提高电压；如果电压升高功率降低，或者电压降低功率升高，说明工作点位于最大功率点的右侧，需要降低电压。最后的结果就是工作点在最大功率点附近来回振荡。下图是温度保持在25不变，0.1s时光强从1000W/m2下降到800W/m2的情况

下图是光照强度恒定在1000W/m2，温度在0.1s从25上升到45的情况。3、递增电导法

增量电导法是通过比较太阳能电池阵列的瞬时导抗与导抗的变化量的方法来完成最大功率点跟踪的功能。电导增量法是多种最大功率跟踪方法中跟踪准确性最高的一种方法，可以使系统在环境快速变化的情况下具有良好的跟踪性能。增量电导法通过设定一些很小的变化阀值，使太阳能光伏方阵最后稳定在最大功率点附近的某个点，而不是来回的跳动。

在理想情况下，如果阀值设定比较合适，系统稳定在某一点，当从一个稳态过渡到另外一个稳态时，例如在上面光照变化的例子中，增量电导法根据电流的变化能够做出正确的判断，不会出现一次误判断的过程。增量电导法存在的问题是实际的太阳能光伏方阵可能存在一个局部的功率最大点，这种算法可能导致系统稳定在一个局部最优点。

下图是温度保持25不变，0.1s时光照强度由1000W/m2瞬间下降到800W/m2的情况。

下图是是光照强度保持1000W/m2不变，0.1s时温度由25瞬间上升到45的情况。

本期主要带来光伏电池，最大功率跟踪算法的介绍。

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