Page 183 - 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

光伏并网发电已成为当今社会光伏发电系统主要采用的运行方式。
（二）光伏并网系统的控制
光伏并网控制系统主要由光伏组件、变换器、逆变器和控制器构成。随着
科学技术的日益进步及对光伏并网系统了解和认识的日益成熟，人们逐渐能够将

某些先进的控制算法应用到光伏并网系统的控制中。由光生伏特效应的原理可知，
光伏电池会根据外界阳光的照射产生光生电流，通过合理的控制来调节变换器的
占空比，进行阻抗匹配，便可使系统工作在最大功率点，光伏组件输出最大功率；
控制器对并网逆变器进行合理控制，可以让逆变器的输出电流跟踪电网电压波形。

因此光伏并网系统的控制主要分为光伏并网最大功率点跟踪控制和光伏并网逆变
器控制。
1. 光伏并网最大功率点跟踪控制
最大功率点跟踪控制（MPPT），就是利用一定的控制技术来寻求光伏电池

的最优工作状态，使系统能够保持最大功率输出。实现光伏最大功率点跟踪控制
需要满足两个条件：第一，选择适当的变换电路作为光伏最大功率点跟踪控制的
主电路；第二，通过适当的最大功率跟踪控制算法来控制变换器的占空比，从而
达到跟踪最大功率点的目的。当前国内外常用的 MPPT 控制算法主要有：定电压

跟踪法、短路电流比例系数法、扰动观测法、电导增量法、电流扫描法、差值计
算法、神经网络法、模糊逻辑控制法、滑模控制法以及综合控制算法等。
2. 光伏并网逆变器控制
光伏并网逆变器实现并网的主要条件是逆变器输出三相交流电，其谐波含

量在规定范围内，能够很好地跟踪到电网电压波形，保持与电网电压同频同相，
并且以单位功率因数向电网输送有功功率。因此，能否实现友好并网主要取决于
对并网逆变器的控制，如何控制并网逆变器获得良好的输出电流波形成为逆变器
领域研究的热点。人们将各种各样的控制理论，比如 PID 控制、滞环电流控制、

自适应控制、模糊控制、重复控制等引入到并网逆变器的研究中。由于每一种控
制方法都存在一定的优点，同样也存在一定的缺陷，将两种或者两种以上的控制
方法有机结合，取长补短，实现算法互补，成为当下光伏并网系统控制研究的趋势。
（四）带储能的光伏发电系统

在光伏发电系统中，由于受到外界条件的变化导致系统产生的电能不能一
直达到负载所需。为了解决此问题，使光伏发电可以持续可靠地向负载提供电能，

173
173