電力電子技術(shù)與光伏并網(wǎng)發(fā)電綜述

電力電子技術(shù)與能源利用電力電子技術(shù)與光伏并網(wǎng)發(fā)電綜述摘要：隨著社會(huì)的日益發(fā)展，能源已經(jīng)成為了的最重要的話(huà)題。太陽(yáng)能得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，使得太陽(yáng)能發(fā)電的優(yōu)勢(shì)日趨明顯。本文先對(duì)國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，隨后介紹了光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類(lèi)及組成，最后對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)—PWM技術(shù)、MPPT技術(shù)及孤島檢測(cè)技術(shù)—做了簡(jiǎn)單的介紹及研究。鍵字：光伏并網(wǎng)發(fā)電、MPPT技術(shù)、孤島檢測(cè)技術(shù)PowerElectronicsandEnergyUsage——ReviewofPowerElectronicsandgrid-connectedphotovoltaicpowergenerationAbstract:Withthedevelopmentofthesociety,energyhasbecomethemostimportanttopic.Solarenergyhastheadvantagethatotherenergycannotcomparewith,whichmakestheadvantageofphotovoltaicpowergenerationmoreandmoreobvious.Thisarticlefirstlygivesabriefintroductionaboutthesituationofthedevelopmentofbothdomesticandabroad.Thenitintroducesthesortsandconfigurationofphotovoltaicpowergenerationsystem.Atlast,itshowsyouabriefintroductionandresearchofsomekeytechnologyingrid-connectedphotovoltaicpowergeneration,suchasPWMtechnology,MPPTtechnologyandislandingdetection.Keywords:Grid-connectedphotovoltaicpowergeneration,MPPT(MaximumPowerPointTracking)，Islandingdetection1引言隨著世界不可再生能源的日益枯竭，人們正在積極尋找一種新型可再生的綠色能源，以保證社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。2011年3月日本大地震造成的核電危機(jī),迫使世界各有核電國(guó)家不得不重新審視其核電發(fā)展戰(zhàn)略;水力發(fā)電由于受到資源和季節(jié)性限制,一定程度上制約了進(jìn)一步發(fā)展;而風(fēng)力發(fā)電存在并網(wǎng)接入穩(wěn)定性差等問(wèn)題,短期內(nèi)也很難形成一定的規(guī)模。在這種情況下,太陽(yáng)能發(fā)電越來(lái)越受到重視。2光伏發(fā)電的現(xiàn)狀概述國(guó)外光伏發(fā)電現(xiàn)狀1997年美國(guó)提出“百萬(wàn)太陽(yáng)能光伏屋頂”計(jì)劃預(yù)計(jì)2010年完成。同年日本提出“新陽(yáng)光計(jì)劃”到2010年將生產(chǎn)43億W光伏電池。同年歐盟提出“百萬(wàn)光伏屋頂計(jì)劃”1999年德國(guó)實(shí)施“十萬(wàn)光伏屋頂計(jì)劃”，并實(shí)行低息貸款并且以0.5?0.6歐元/kWh的高價(jià)收購(gòu)輸入電網(wǎng)的光伏電量。近年，發(fā)達(dá)國(guó)家還制定了“光伏研發(fā)路線(xiàn)圖”。各國(guó)為保證光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)光伏發(fā)電技術(shù)的研發(fā)和市場(chǎng)培育紛紛給予了財(cái)政投入，并在稅收、收購(gòu)電價(jià)、補(bǔ)貼等方面給予政策上的支持。如美國(guó)提出對(duì)購(gòu)置和使用光伏發(fā)電等再生能源裝置的公司，可根據(jù)使用新能源的情況減少10．35％的公司稅，并免除公司相應(yīng)的營(yíng)業(yè)稅；民用住宅、工商業(yè)、公共設(shè)施等領(lǐng)域如果使用可再生能源裝置，可以得到7到10年的低息或無(wú)息貸款。除了上述措施，美國(guó)政府還在應(yīng)用可再生能源上身體力行，大量使用可再生能源，并規(guī)定美國(guó)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)到2011年可再生能源的比例要占到總能耗的7.5％。國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電現(xiàn)狀20世紀(jì)80年代末，國(guó)內(nèi)先后引進(jìn)了多條太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線(xiàn)，年生產(chǎn)能力達(dá)4.5MW。投資主要來(lái)自中央和地方政府以及國(guó)有大型企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了光伏產(chǎn)業(yè)的第一次跳躍性發(fā)展。21世紀(jì)初，在國(guó)際大環(huán)境、政府項(xiàng)目的啟動(dòng)和市場(chǎng)拉動(dòng)等共同作用下，光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。2002年由國(guó)家發(fā)改委實(shí)施的“光明工程”先導(dǎo)項(xiàng)目和“送電到鄉(xiāng)”工程以及2006年實(shí)施的送點(diǎn)到村工程均采用了太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)。在這些措施的引導(dǎo)下，中國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。2010年末，國(guó)內(nèi)光伏電力裝機(jī)容量達(dá)到893MW,同比增長(zhǎng)139.4%，占世界光伏電力裝機(jī)容量的2.2%。根據(jù)“十二五”規(guī)劃,2015年光伏發(fā)電裝機(jī)容量將達(dá)1X104MW,2020年將達(dá)5X104MW。3光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及技術(shù)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)概述通過(guò)太陽(yáng)能電池（又稱(chēng)光伏電池）將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng)稱(chēng)為太陽(yáng)能電池發(fā)電系統(tǒng)（又稱(chēng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)）。光伏發(fā)電系統(tǒng)，是利用光伏電池方陣將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存到系統(tǒng)的蓄電池中或直接供負(fù)載使用的可再生能源裝置。光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是：白天，光伏電池組件接收太陽(yáng)光，轉(zhuǎn)換為電能，一部分供給直流或交流負(fù)載工作；另一部分多余的點(diǎn)亮可通過(guò)防反充二極管給蓄電池組充電，在夜晚或陰雨天，光伏電池組件無(wú)法工作時(shí)，蓄電池組供電給直流或交流負(fù)載工作。光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類(lèi)根據(jù)不同場(chǎng)合的需求，光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和混合型光伏發(fā)電系統(tǒng)三種。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)是指光伏發(fā)電系統(tǒng)不與電網(wǎng)連接，其輸出功率提供給本地交流負(fù)載的發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)連接，當(dāng)日照較強(qiáng)時(shí)，光伏發(fā)電系統(tǒng)首先滿(mǎn)足交流負(fù)載用電，然后將多余的電能回送電網(wǎng)；當(dāng)日照不足時(shí)，根據(jù)負(fù)載需要也可從電網(wǎng)索取電能。混合型光伏發(fā)電系統(tǒng)則是在獨(dú)立型基礎(chǔ)上增加一臺(tái)備用發(fā)電機(jī)組，它既可直接給交流負(fù)載供電，又可經(jīng)整流后給蓄電池充電。本文將重點(diǎn)介紹并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)及其技術(shù)。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基本組成光伏發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽(yáng)能電池方陣、蓄電池組、充放電控制器、逆變器、交流配電設(shè)備等組成。圖1是并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，其中主要包括了兩部分：光伏電池方

陣(PVarray)和功率控制單元(PowerConditioningUnit)。功率控制單元PCU包括：1、最大功率點(diǎn)跟蹤(MaximumPowerPointTracking)電路，允許光伏電池方陣輸出最大功率。2、功率因數(shù)(PowerFactor)控制電路，能夠跟蹤負(fù)載電壓相位，并提供給逆變器與負(fù)載電壓同步的參考電流。3、轉(zhuǎn)換器(Converter),可以由DC—DC升壓電路、能夠保證直流不被吸收進(jìn)電網(wǎng)的獨(dú)立式DC—AC逆變器以及能限制有害的高頻成分電流進(jìn)入電網(wǎng)的濾波器構(gòu)成。圖1圖1PV并網(wǎng)系統(tǒng)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)概述3.2.1光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)一般具有兩種典型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：?jiǎn)渭?jí)式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)和兩級(jí)式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。3.2.2單級(jí)式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)單級(jí)式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其主要由光伏陣列、逆變器、控制器、濾波器等組成。其工作原理：光伏電池組件產(chǎn)生的直流電通過(guò)DC／AC光伏逆變器變換為交流電饋送到電網(wǎng)。光伏電池陣列通過(guò)串聯(lián)將直流電壓提升到足夠的電壓等級(jí)以保證光伏逆變器正常工作所需的直流母線(xiàn)電壓。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)光伏逆變器并網(wǎng)功率的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電池最大功率點(diǎn)的跟蹤。光伏

陣列光伏

陣列a2-i典型的單級(jí)式并兩克伏發(fā)電泵統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖2單級(jí)式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)3.2.3兩級(jí)式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)兩級(jí)式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，其主要由光伏電池陣列、DC/DC變

換器、DC/AC逆變器、控制器、濾波裝置等組成。其工作原理是光伏電池陣列產(chǎn)生的直流電通過(guò)DC/DC變換器后變換成另外一個(gè)電壓等級(jí)的直流電（一般情況下升壓變換），然后再通過(guò)DC/AC光伏并網(wǎng)逆變器變換為交流電輸入電網(wǎng)。第一級(jí)變換將光伏電池陣列所產(chǎn)生的直流電通過(guò)DC/DC變換后，將其變換成受控的直流電存儲(chǔ)到儲(chǔ)能單元中或者提供給后級(jí)的光伏并網(wǎng)逆變器，第一級(jí)變換同時(shí)要實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏的最大功率跟蹤功能。第二級(jí)光伏并網(wǎng)逆變器將直流母線(xiàn)上的直流電逆變?yōu)榻涣麟?，提供給本地負(fù)載并將多余的能量饋送到電網(wǎng)，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)中間直流母線(xiàn)電壓的穩(wěn)壓功能。憶功倍號(hào)f他勒倍號(hào)憶功倍號(hào)f他勒倍號(hào)B宜喪換圖3兩級(jí)式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)兩級(jí)式并網(wǎng)光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)：兩級(jí)變換環(huán)節(jié)可以分開(kāi)獨(dú)立控制，系統(tǒng)前后級(jí)之間耦合不緊密，因此系統(tǒng)的控制環(huán)節(jié)比較容易設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)；由于單獨(dú)具有一級(jí)最大功率跟蹤環(huán)節(jié)，系統(tǒng)中相當(dāng)于設(shè)置了電壓預(yù)調(diào)整單元，系統(tǒng)可以具有比較寬的輸入范圍；同時(shí)，最大功率跟蹤環(huán)節(jié)的設(shè)置可以使逆變環(huán)節(jié)的輸入相對(duì)穩(wěn)定，而且輸入的電壓較高，這樣都有利于提高逆變環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)換效率。兩級(jí)式并網(wǎng)光伏發(fā)電的缺點(diǎn)：由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)單級(jí)式拓?fù)浔容^復(fù)雜，所需的元器件相對(duì)多一些，同時(shí)增加了儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，整個(gè)系統(tǒng)投資成本也會(huì)增加；整個(gè)系統(tǒng)需要通過(guò)兩個(gè)變換環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，多了一級(jí)能量損耗環(huán)節(jié)，這樣系統(tǒng)的整機(jī)效率沒(méi)有單級(jí)式高。光伏多路并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)單組光伏陣列容量有限，為獲得更大容量，可采用多組光陣列串聯(lián)或并聯(lián)，當(dāng)光伏陣列特性差異過(guò)大，或某部分被光照遮擋，光伏陣列組的最大輸出功率就會(huì)遠(yuǎn)小于各部分最大功率之和。因此提出了多路并網(wǎng)系統(tǒng)的概念。下圖為基于Boost的多支路光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。它由前級(jí)BoostDC/DC環(huán)節(jié)和后級(jí)逆變電路組成。Boost負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤；逆變電路制并網(wǎng)電流為正弦電流，并和電網(wǎng)電壓同步。各光伏陣列的調(diào)節(jié)由相應(yīng)的Boost完成，因而MPPT控制是獨(dú)立的，理論上可使每組光伏陣列都運(yùn)行在最大功率點(diǎn)。S2墓于B&OS1S2墓于B&OS1的參支躇址伏井坷雄電拯塩刊禺2Cdtin^uritaLauiiofihrmil軌I-卽FVKvstem?iinBon^tribrcuiE圖4基于Boost的多支路光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述3.4.1PV陣列光伏電池陣列，是指將太陽(yáng)能電池組件以一定的排列方式組合起來(lái)（如方陣列，圓形陣列等）以便于更好的采集光能用于發(fā)電，提高光能利用率。影響光伏電池組件輸出的因素包括：負(fù)載阻抗、日照強(qiáng)度、光伏電池溫度、陰影等。光伏電池的等效電路圖如下所示。圖5光伏電池的等效電路圖由此可得：IL=J-CJexpV/C2Voc-1)]式中：C1=(1-Im/Isc)exp[-Vm/(C2Voc)]mscm2ocC2=(Vm/V—1)[ln(1-lm/I)]-1mocmsc再由P=VI,可畫(huà)出P-V曲線(xiàn)：圖6標(biāo)準(zhǔn)溫度下P—V特性曲線(xiàn)

圖7標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)下P—V特性曲線(xiàn)由圖6.、7可看出，在每種光強(qiáng)和每種溫度下，光伏電池每條P-V特性曲線(xiàn)上都有一個(gè)最大功率點(diǎn)，因此，我們需設(shè)計(jì)出功率變換電路，使光伏電池陣列的輸出始終保持在最大功率點(diǎn)附近，以達(dá)到充分利用光伏電池高效的光電轉(zhuǎn)換。3.4.2DC—DC變換電路DC-DC轉(zhuǎn)換電路在直流電源和負(fù)載之間，通過(guò)控制電壓的方法將不控的直流輸入變?yōu)榭煽氐闹绷鬏敵龅囊环N變換電路，被廣泛用于開(kāi)關(guān)電源、逆變系統(tǒng)和用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備中。DC-DC3.4.2DC—DC變換電路DC-DC轉(zhuǎn)換電路在直流電源和負(fù)載之間，通過(guò)控制電壓的方法將不控的直流輸入變?yōu)榭煽氐闹绷鬏敵龅囊环N變換電路，被廣泛用于開(kāi)關(guān)電源、逆變系統(tǒng)和用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備中。DC-DC電路的設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能輸出電壓的調(diào)節(jié)，并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路的等效電阻。這可以通過(guò)調(diào)整開(kāi)關(guān)的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)MPPT功能。QRa2出2-SBoMdjr電底—wir圖7Boost主電路3.4.3DC—AC逆變器逆變電路根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)的不同可分為兩種：直流側(cè)是電壓源的稱(chēng)為電壓型逆變電路，直流側(cè)接有大電容，直流回路呈現(xiàn)低阻抗特性：直流側(cè)是電流源的稱(chēng)為電流型逆變電路，直流側(cè)接有大電感，直流回路呈現(xiàn)高阻抗特性。由于電流型逆變電路所需的電感體積大、成本高，本文設(shè)計(jì)的逆變電源采用電壓型逆變電路。電壓型逆變電路結(jié)構(gòu)如圖8所示，該電路由直流側(cè)電容、逆變橋和輸出濾波器構(gòu)成（以L(fǎng)C濾波器為例）。1321電壓理逆亜鹽遢路緒精圖8典雅型逆變電路結(jié)構(gòu)在逆變電路中，采用相同電壓、電流容量的開(kāi)關(guān)器件時(shí)，全橋電路可以達(dá)到最大功率輸出，因此該電路常用于中大功率電源中，電路結(jié)構(gòu)如圖8所示。并且，由于半橋逆變電路采用大電解電容作為續(xù)流回路，續(xù)流時(shí)電流下降速度快，同等條件下輸出波形較全橋電路差。

T'T；ClT'T；Cl圖9單相全橋逆變主電路同等負(fù)載條件下，單相全橋、半橋逆變輸出波形比較見(jiàn)圖9，全橋逆變輸出的波形畸變較半橋輸出的有明顯改善。圖10全橋、半橋逆變輸出波形比較3.5PWM技術(shù)光伏并網(wǎng)系統(tǒng)存在一個(gè)缺憾，即當(dāng)光伏電池輸出能力降低時(shí)，如陰天或晚上，整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)將停止運(yùn)行。對(duì)此，已提出了一種多功能并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)，在不增加硬件設(shè)備的前提下利用光伏逆變系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償，從而大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的利用率。為了使并網(wǎng)系統(tǒng)直流側(cè)電壓維持穩(wěn)定以達(dá)到系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓δ?，引入PWM整流技術(shù)，通過(guò)對(duì)逆變器開(kāi)關(guān)狀態(tài)的控制實(shí)現(xiàn)電能的雙向流動(dòng)，從而保證在光伏電池輸出能力降低的情況下直流側(cè)電壓維持恒定，且無(wú)功補(bǔ)償功能不受影響。該技術(shù)的核心思想是通過(guò)控制逆變器開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通順序調(diào)節(jié)逆變器直流側(cè)的電容電壓。利用d,q變換生成PWM脈沖控制逆變器開(kāi)關(guān)，使逆變器和濾波電感工作在Boost電路狀態(tài)。PWM技術(shù)應(yīng)用于充放電的控制。如圖11，采用這種電路的優(yōu)點(diǎn)是既能保護(hù)蓄電池，又能充分利用太陽(yáng)能。PWM控制器還可以實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)的最大功率跟蹤功能，因此可用于大型光伏系統(tǒng)。圖11PWM圖11PWM充放電控制原理圖3.6MPPT控制技術(shù)光伏發(fā)電系統(tǒng)中，如何提高太陽(yáng)能電池工作效率，進(jìn)一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性是主要問(wèn)題。電力電子變換是解決該問(wèn)題的關(guān)鍵，需實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)能電池輸出MPP。在單級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，提出一種新型的基于電壓閉環(huán)和dp/du補(bǔ)償?shù)淖畲蠊β庶c(diǎn)跟蹤(MPPT)技術(shù)。該算法在工作點(diǎn)偏離最大功率點(diǎn)時(shí),能根據(jù)dp/du的變化快速跟蹤最大功率點(diǎn)(MPP)處電壓值，并將此給定電壓與實(shí)際電壓值之差經(jīng)過(guò)PI運(yùn)算得到實(shí)際應(yīng)給定的交流輸出電流幅值。圖11基于電壓閉環(huán)思想的程序流程圖應(yīng)用全數(shù)字化DSP控制技術(shù)和新型MPPT算法，當(dāng)外部條件變化時(shí)實(shí)時(shí)跟蹤最大功率點(diǎn)的仿真分析結(jié)果如圖12，由圖可看出在光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等系統(tǒng)參數(shù)突變或漸變等復(fù)雜環(huán)境情況下，能快速尋找新的工作點(diǎn)，保持系統(tǒng)穩(wěn)定，表現(xiàn)出良好的靜態(tài)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性。II圖11基于電壓閉環(huán)思想的程序流程圖應(yīng)用全數(shù)字化DSP控制技術(shù)和新型MPPT算法，當(dāng)外部條件變化時(shí)實(shí)時(shí)跟蹤最大功率點(diǎn)的仿真分析結(jié)果如圖12，由圖可看出在光照強(qiáng)度、環(huán)境溫度等系統(tǒng)參數(shù)突變或漸變等復(fù)雜環(huán)境情況下，能快速尋找新的工作點(diǎn)，保持系統(tǒng)穩(wěn)定，表現(xiàn)出良好的靜態(tài)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性。II012■芒*441亦JkPjMP-P叩三卞一.■汕愿總侖T弭I町u孔寵I'.UiJliinFF圖$光嘉哭空吋址PI丁與光禪漸麥時(shí)皿'【叮就膠I2}斗，石r/s⑻比侃與孌H-IMPPT?iJBL2,；T」bT百9r;54】克腕漸孌附城卩PlJJj匝圖12光照突變時(shí)MPPT與光照漸變時(shí)MPPT波形3.7孤島效應(yīng)保護(hù)技術(shù)在逆變器并網(wǎng)工作過(guò)程中，當(dāng)市電被人為斷開(kāi)或出現(xiàn)故障停止供電時(shí)，逆變器仍持續(xù)向電網(wǎng)供電，當(dāng)?shù)刎?fù)載仍處于供電狀態(tài)，這種工作狀態(tài)稱(chēng)為“孤島”(Islanding)狀態(tài)，又稱(chēng)為孤島效應(yīng)。防止孤島效應(yīng)(anti-islanding)的關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)于電網(wǎng)斷電的檢測(cè)。在電網(wǎng)的配電開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，如果太陽(yáng)能供電系統(tǒng)和電網(wǎng)負(fù)載需求量不平衡，則市電網(wǎng)中的電壓、頻率和相位將會(huì)產(chǎn)生較大的變動(dòng)，此時(shí)可以利用電網(wǎng)電壓的過(guò)/欠壓保護(hù)和頻率異常波動(dòng)來(lái)保護(hù)檢測(cè)電網(wǎng)斷電，從而防止孤島效應(yīng)。常規(guī)的孤島檢測(cè)技術(shù)分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩類(lèi)。僅依靠被動(dòng)式檢測(cè)方法檢測(cè)逆變器與電網(wǎng)間的公共點(diǎn)處電壓的異常現(xiàn)象(如過(guò)/欠壓、過(guò)/欠頻)，則容易漏檢。故多采用被動(dòng)與主動(dòng)相結(jié)合的方法以減小檢測(cè)盲區(qū)。然而主動(dòng)檢測(cè)法需對(duì)逆變器的輸出施加擾動(dòng)，影響并網(wǎng)電能質(zhì)量。因此，對(duì)主動(dòng)檢測(cè)法提出較高的標(biāo)準(zhǔn)，要求檢測(cè)效果好且對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的不良影響小。移頻法和移相法通過(guò)施加主動(dòng)擾動(dòng)使得系統(tǒng)頻率偏離正常工作范圍以實(shí)現(xiàn)孤島檢測(cè)，是一種較為有效地途徑。一種新的三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)孤島檢測(cè)技術(shù)即是通過(guò)正反饋頻率偏移法與正反饋電壓偏移法相結(jié)合以達(dá)到孤島檢測(cè)的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法在100ms內(nèi)可有效地檢測(cè)出系統(tǒng)的孤島狀態(tài)。4結(jié)語(yǔ)本文對(duì)于光伏發(fā)電的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，集中闡述了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的光伏電池陣列、DC-DC變換電路及DC-AC逆變器。隨后分別介紹了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：PWM技術(shù)、最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT技術(shù)及孤島檢測(cè)技術(shù)。本文可以作為光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究的入門(mén)資料使用。參考文獻(xiàn)史東云，劉勁松，白曉威。.光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀、存在問(wèn)題及對(duì)策。吉林電力，第39卷第6期2011年12月昌金銘。國(guó)內(nèi)外光伏發(fā)電的新進(jìn)展?！吨袊?guó)建設(shè)動(dòng)態(tài)陽(yáng)光能源》2007年1期褚文博，隆濤．美國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)路線(xiàn)圖．新材料產(chǎn)業(yè)，2006(1)：48．5