高效率的太阳能光伏发电系统设计及优化分析

zhaohongm

摘要
世界能源危机和环境问题使得开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现可持续
发展成为人类必须采取的措施。而随着太阳能电池和电力电子技术的不断进步，太阳能
光伏发电得到了长足的发展并已成为新能源利用的主流之一。当前，光伏发电不断向低
成本、高效率和高功率密度方向发展，太阳能光伏利用的主要形式将是并网发电系统。
高性能的数字信号处理器芯片DSP的出现，使得一些先进的控制策略应用于光伏并网的
控制以提高太阳能光伏发电系统的效率成为可能。
一套基本的太阳能光伏发电系统一般是由太阳能电池板、太阳能控制器、逆变器和
蓄电池(组)构成。本文首先概述了太阳能光伏发电系统的组成，介绍了目前我国太阳能
光伏发电技术的应用，并根据不同场合的需要，对太阳能光伏发电系统进行了分类。随
后本论文从成本、可靠性和效率的角度出发，研究太阳能光伏并网发电系统的效率提高，
主要对系统的结构和控制算法进行了深入地探究。
最后优化分析并确定了光伏并网发电系统的所需设计的逆变器规格，然后对现阶段
最具代表性的光伏并网逆变系统结构进行了分析对比，通过分析，提出了一种双全桥光
伏并网逆变器结构。在此基础上对逆变器每一细节进行了深入研究，得到低成本、高可
靠性和高效率的逆变器结构。
此外，论文最后结合太阳能光伏发电项目开发现场采集的数据和监测系统，对并网
光伏发电系统的部分运行数据做了简要分析。测试数据分析表明，论文所进行的设计及
优化分析能够提高太阳能光伏发电系统的效率。
关键词：太阳能，光伏发电系统，发电效率，优化设计