L11440光伏发电关键技术的研究与发展综述.doc

L11440 光伏发电关键技术的研究与发展综述 李建宁 刘其辉 李赢 张雪莉 （华北电力大学电气与电子工程学院，北京市昌平区 102206） The Research and Development of?Key Technology of PV?Generation? LI Jian-ningLIU Qi-hui Li Ying Zhang Xue-li (School of Electrical and Electronic Engineering, North ChinaElectricPowerUniversity, Changping District, Beijing 102206, China) 摘要：随着最近十年全球光伏产业的迅猛发展，光伏发电相关技术的研究取得了巨大的进展。本文结合国内外光伏发电技术的发展及必威体育精装版研究成果，分析比较了三代太阳能电池的性能参数及必威体育精装版发展情况，对光伏发电系统中的各类逆变器的拓扑和其工作特性进行了总结；控制策略方面，综述了最大功率点追踪中的恒定电压扰动观测法/爬山法电导增量法 关键字：光伏电池；光伏逆变器；MPPT；孤岛效应；孤岛检测 ABSTRACT:With the rapid development of global photovoltaic industry, photovoltaic power generation technology has made great progress in the past ten years. According to the latest research results of domestic and foreign photovoltaic power generation technology, this paper analyzes the performance parameters and latest development of three generations solar cell; summarizes the topology and the characteristics of all kinds of inverters. On the control strategies, this paper also introduces the Maximum Power Point Tracking method, such as Constant Voltage Tracking, Perturbation and Observation and Incremental Conductance. Lastly, this paper has made a further study and research onPassive and Active IslandingDetection. On this basis, this paper also analyses and predicts the development of future photovoltaic power generation technology. KEY WORDS: Solar cell; Power system; photovoltaicInverter; MPPT; Islanding Effect; IslandingDetection 0 引言 自工业革命以来，常规化石能源一直是人类经济发展的支柱，但是能源枯竭和环境恶化使人类加紧了寻找新的清洁的、可再生的能源，太阳能以其储量巨大、安全、清洁等优点必将成为21世纪人类的首选。太阳能利用形式之一的光伏发电技术以其规模灵活、建设周期短和维护简单等优点，成为了人们开发太阳能资源的重要方式。光伏产业发展较早的美国、日本、德国已经走在了世界的前列；而中国的光伏产业经历了最近十年的迅猛发展，已占据了世界光伏生产的半壁江山。 本文在结合国内外太阳能光伏发电产业发展现状的基础上，论述了三代光伏电池的必威体育精装版发展；分析了光伏逆变器的典型拓扑及其逆变原理；并对光伏发电控制策略中的最大功率点跟踪和孤岛检测的原理及其实现方法做了对比研究。 1 光伏电池 光伏电池分类[1] 随着光伏电池相关技术的发展，光伏电池种类也不断更新。按照使用材料及其应用方式光伏电池分类如图1所示。 图1 太阳能光伏发电分类 在各种光伏电池中，应用较多的仍是晶硅电池，2009年市场份额为85%[2]；非晶硅也占有一定的市场比率；而大部分多元化合物半导体技术仍处于实验室阶段，离大规模市场应用还有一定距离。 三代光伏电池[2] 第一代电池多晶硅polycrystalline silicon solar cell)、单晶硅电池