● 摘要
随着全球范围内能源问题和环境问题的日益突出，太阳能作为一种理想的可再生能源越来越受到世界各国的重视，以光伏发电为主的开发利用太阳能已成为世界许多国家可持续发展的重要战略决策。光伏并网发电是充分利用太阳能的一种有效方式，而光伏并网发电中的功率调节问题一直是人们关注和研究的热点。光伏并网功率调节器利用光伏并网逆变主电路的特点，将并网逆变控制与最大功率点跟踪、无功补偿、有源滤波相结合，在有效地进行光伏并网发电的同时，还可以对电网中的无功和谐波进行补偿或抑制，进而提高电网供电质量和能力，拓宽了光伏并网发电的应用范围。 本文首先在对光伏电池的原理及输出特性、并网系统的拓扑结构和控制方法进行综述介绍的基础上，利用MATLAB/Simulink软件，建立了光伏阵列模型、逆变器（含DC-DC）模型、最大功率点跟踪和逆变控制算法S函数模型，组成了光伏发电三相并网仿真平台。 其次，通过仿真比较重点分析研究了并网光伏系统中功率调节的三个重要环节。第一，对最大功率点跟踪(MPPT)的三种基本实现方法进行了原理和仿真分析，对各种方法的优缺点进行了说明。在此基础上，提出了一种改进算法：综合优化法，通过对改进算法的仿真，以及与其他算法的比较，说明了这种改进算法的正确性；第二，通过对控制目标的分析引入了PWM逆变控制方法，着重编写了空间矢量SVPWM的逆变控制算法，并通过仿真与SPWM进行了比较分析，总结了SVPWM逆变控制的优点；第三，主要研究了光伏并网功率调节中无功功率补偿的实现方法，并结合SVPWM控制方法和无功电流检测计算的特点，提出了既实现有功功率最大跟踪并网控制，又实现一定无功功率补偿的控制方法，并通过仿真模型进行了验证和分析，验证了这种检测和控制方法的正确性。 最后，本文讨论了功率调节中MPPT效率及性能的测评方法，通过对云电科技园160kW光伏并网示范平台上的测试数据的实例分析，具体分析了实际逆变器中MPPT的效果，提出了一种对光伏逆变器的MPPT性能进行评价的现场测评方法，方便了用户的产品选择和系统设计。