光伏发电系统中z源逆变器研究

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1、目录6．1．1光伏阵列模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．496．1．2MPPT控制模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯506．1．3双环控制模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．516．2仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯536．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯557．结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．567．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯567．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．58致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．62个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．63V绪论1．绪论1．1能源与环境形势能源是指自然界中提供能量转化的物质，比如核物理能、大气环流能、矿产能源等。能源可以说是人类生活的物质基础。人类社会的发展离不开能源技术的使用。有了能源，人们可通过适当的转化手段将其转换为热能、机械能、电能等。火是人们最先用的体力以外的能源，最早的燃料是木材，随后人们发现了各种化石燃料，如煤

3、炭、天然气、石油等。但是化石燃料在地球上的储量毕竟有限，由于其不可再生性，加之人们对其过分的开采与利用，化石燃料能源已经渐渐趋于枯竭。表1．1为不可再生能源的使用年限。表I．1不可再生能源使用年限人们利用化石燃料时，其对环境的影响是燃烧时会产生各种气体与固体废物，并且在发电产生余热，对环境造成污染。化石燃料在燃烧过程中，其中的碳转换为二氧化碳进入大气，会使大气中二氧化碳浓度增大，导致温室效应加剧，从而破坏生态平衡；火电站在发电时将所剩的余热排到河流、湖泊、大气中，会引起热污染。新型能源就是人们新近利用或者正在着手开发的能源，它是针对常规能源如煤、石油等而言的，新能源包括太

4、阳能、地热能、风能、生物能、海洋能以及用于核能发电的核燃料等能源。这些新型能源不仅对环境没有污染，并且都是可以再生的能源。1．2世界光伏产业发展现状作为可再生能源之一，太阳能因其存在普遍、储量无限、利用清洁，被世界各国普遍看好。在世界能源和环境问题面临重大考验的情况下，为了两者的可持续发展，世界上很多国家对光伏产业投入了大量的物力和财力。根据有关统计数据，每秒中太阳的放射能量大约为1．6X1023KW，到达地球的能量每秒高1绪论达8X10”KW(约60亿吨煤)。太阳的寿命至少有40亿年，相对于人类历史而言，太阳供给地球的时间可以说是无限的，开发利用太阳能成为人类解决能源危

5、机的有效途径之一。下面将简单介绍各国光伏产业的发展概况和先关扶持政筮柬。1．2．1世界各国光伏产业发展为了鼓励光伏产业的发展，世界各国都在积极出台相关政策，截止2011年底，制定了光伏能源发展规划的国家全球至少有80个。德国最引人注目的举动是其于1997年实施“10万太阳屋顶计划’’，自2004年实行上网电价法后，德国的光伏行业发展迅速，有效启动了德国光伏市场。数据显示2012年1月至11月，全德新增的光伏装机容量达到7300兆瓦。截止2012年底，德国总共安装130万套光伏发电设备，其可为约800万用户提供用电，光伏发电已经占全国发电量的5‰这一比例三年来增长了4倍。为

6、保证光伏行业健康发展，德国政府近年来多次下调光伏发电上网电价，通过压缩光伏发电盈利空间，控制光伏发电膨胀速度。日本也是世界最早实施光伏扶持政策的国家之一。2011年日本光伏发电系统的设置容量约为1．3GW，比2010年增加了30．7％。其总规模已经是2007年时的6倍，呈现出短期内的飞跃式增加。随着剩余电力全量收购制度在2012年的实施，日本市场需求还会增加。意大利目前是欧洲第三大光伏发电市场。2009年意大利全国新增光伏发电系统和设备39266套，新增的光伏装机容量为711MW，累计安装的系统和设备达到了71284套，到2010年底，意大利光伏累计装机3．276GW。装

7、机容量的大幅增加，使意大利成为全球最具活力的太阳能市场之一。随着意大利政府近年来光伏补贴政策的出台，使得光伏模块等产品的价格不断下跌，吸引了全球许多大型太阳能企业的注意力。2012年意大利光伏发电占到了意大利用电需求的5．6％，净发电量和2011年相比下降了2．3‰光伏发电量激增了71．8‰美国政府从20世纪70年代就非常重视光伏能源，当时政府是通过税收抵免、信贷担保等方式降低光伏产品的成本和价格，以此刺激光伏市场的发展。据2012年电力产业统计数据显示美国2012年太阳能光伏和光热发电量共计4342GWh，较2011年的18