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随着人类生产力的提高,人类社会对化石能源的需求量和开采量越来越大。由于对资源过度的开采和使用,现有的化石资源越来越少,造成的环境污染越来越严重。于是,清洁的可再生能源-太阳能越来越受到人们的亲睐,加之随着太阳能电源和电力电子技术的快速发展,使太阳能光电转换技术日益成熟,使太阳能光伏发电逐渐走进了我们的生活。 目前,光伏发电主要分为四种形式:户用离网系统、非户用离网系统、分布式并网系统和集中式并网系统。本文在实地考察及详细查阅许多国内外文献的基础上,研究了并网式光伏发电系统,主要内容如下: 首先,研究了目前国内外光伏发电的现状,分析了光伏发电系统的工作原理和主电路拓扑结构,并考虑安全和经济因素,选择了两级式非隔离的电路结构。根据光伏电池板的特性,设计出一套基于直流斩波Boost电路的电路结构,分析了Boost电路跟踪最大功率点的原理。分析和总结目前已有的最大功率点算法,提出了一种变步长的最大功率点算法(MPPT)。并利用PSCAD仿真软件验证了该控制策略的可靠性与可行性。 详细分析了户用光伏发电系统中正弦波逆变器的工作原理,采用了基于双闭环控制空间矢量SVPWM的逆变算法。通过对电网幅值、相位和频率的检测,判断并网的条件,将逆变后的电能并入电网。 分析了产生孤岛现象的原因以及孤岛的危害,详细讲述了目前主要的反孤岛效应的方法。根据本系统的结构和特点,设计了一种简单的孤岛检测电路。