张 峥

(新疆电力设计院，新疆乌鲁木齐830002)

0 引言

光伏发电分为独立光伏系统和并网光伏系统，独立光伏系统电池费用占总费用的20%［2］，成本较高，而并网型光伏发电由于其造价低，输出电能稳定，具有广阔的发展前景［3］，也是未来发展的方向［4］。因此，本文建立了单级光伏并网系统电路，采用光伏阵列仿真模型进行了光伏发电系统仿真研究，使光伏系统输出电流相位跟踪电网电压相位满足并网要求，并在此基础上通过改变控制回路中电流大小实现了光伏阵列的最大功率跟踪。

1 单级光伏系统主电路拓扑

在光伏发电系统中，逆变器的性能是整个系统性能的关键，光伏系统可以分为单级式光伏系统和两级式光伏系统。传统的两级式系统由直流变换环节和逆变环节构成，功率点控制由直流变换环节完成，后者控制逆变及并网过程，虽然设计思路及实现相对简单，但环节较多，系统体积大，成本较高，转换效率较低。以1个能量变换环节实现并网的单级式系统只存在1级逆变结构，转换效率较高，拓扑结构简单［4－6］。光伏阵列是光伏发电系统的基础部件，其I－U，P－U特性受光照强度和工作环境温度的影响呈非线性关系。单级式单相光伏并网系统主电路结构如图1所示。它主要由光伏阵列 PV、直流侧平波电容 C1、VT1、VT2、VT3、VT4组成的双向全桥变换器和滤波环节组成。由于光伏阵列的伏安特性曲线是1个非线性曲线，因此光伏系统需要完成的2个最主要的功能就是光伏阵列的最大功率点的跟踪和并网跟踪。……