Page 169 - 电气工程与电力系统自动控制

第五章 太阳能材料与热利用技术的应用及发展

入侧串联一个大电感构成，因串联大电感会导致系统的动态响应变差，所以大部
分并网逆变器都采用电压源输入控制方式。并网逆变中逆变的控制关键在于对交
流侧电流、功率因素的控制。根据控制方法的不同，可以将电流控制分为直接电
流控制和通过电压控制完成的间接电流控制两种。（1）直接电流控制。首先通

过计算得出交流电流值，然后引入交流电流反馈，通过对交流电流的直接控制，
使其与指令电流值保持一致。为了获得与电网电压同步的给定正弦电流波形，并
网型逆变器通常用电网电压信号乘以电流有功给定，产生正弦参考电流波形，然
后控制输出电流使其跟踪指令电流的变化。直接电流控制具有控制电路简单、系

统动态响应速度快和对系统参数依赖性低等优点。（2）间接电流控制。与直接
电流控制不同，间接电流控制是根据稳态电流向量的给定、PWM 基波电压向量
的幅值和相位，分别进行闭环 PID 调节控制，从而通过电压控制实现对并网电流
的调节。这种控制方式简单，且无需并网电流的反馈信号，但是其控制电路比较

复杂，运算过程中要用到许多电路参数，对系统参数也有一定的依赖性，系统的
动态响应速度也有所下降。

第二节 太阳能光伏发电系统中关键控制问题分析

一、太阳能光伏发电系统的发展

（一）光伏发电的历史
在漫漫的历史长河中，太阳能光伏发电技术在人们生活中发展的时间并不久

远，距今仅有 100 多年的历史。1839 年，法国物理学家安东尼·亨利·贝克勒
尔（AntoineHenriBecquerel）在实验中首次发现“光生伏打效应”（photovoltaiceffect），
简称“光伏效应”。1873 年，英国科学家威廉·史密斯（WiloughB.Smith）发现了硒，
此材料对光非常敏感，并且威廉对这一发现作出了推测：硒材料的导电能力会随

着阳光照射的光通量的变化而变化。美国科学家查尔斯·弗里茨（CharlesFritts）
于 1980 年研发出一种太阳能电池，这也是全球首块以硒材料为基底的太阳能电
池。人们之所以将“光伏器件”定义为能产生“光伏效应”的器件，原因是太阳
能电池利用光伏效应的原理进行工作。

1961-1971 年期间，光伏电池在技术上并没有明显的进步和改变，其研究重

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