采用16 位微處理器和高速IGBT 功率模塊實(shí)現(xiàn)了中、小容量光伏電站的并網(wǎng)發(fā)電。本文描述的光伏發(fā)電的并網(wǎng)運(yùn)行逆變器，不僅具有較高的效率和畸變小的輸出電流波形，而且在電網(wǎng)斷電的情況下能夠單獨(dú)運(yùn)行，具有一定的推廣應(yīng)用前景。

　　太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)目前主要用于無(wú)電或缺電的邊遠(yuǎn)地區(qū)，作為獨(dú)立的電源給家用電器及照明設(shè)備供電。隨著電力緊張、環(huán)境污染等問題的日趨嚴(yán)重，與公用電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)已顯出越來(lái)越大的競(jìng)爭(zhēng)力。光伏發(fā)電的并網(wǎng)運(yùn)行，將省去獨(dú)立光伏系統(tǒng)中的貯能環(huán)節(jié)—蓄電池，從而大大減少了電站的維護(hù)。由于蓄電池的壽命較短，省去蓄電池后，發(fā)電系統(tǒng)的壽命可與太陽(yáng)能電池的壽命相當(dāng)。對(duì)于家庭住宅而言，配備光伏發(fā)電系統(tǒng)，可緩和白天電力緊張的局面，提高電網(wǎng)功率因素和降低線路損耗。光伏電站的并網(wǎng)發(fā)電，最終將取代常規(guī)能源發(fā)電。光伏發(fā)電的并網(wǎng)原理如圖1 所示。太陽(yáng)能電池陣列通過正弦波脈寬調(diào)制逆變器向電網(wǎng)傳送電能，逆變器饋送給電網(wǎng)的電力由陣列功率和當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐娜照諚l件決定。逆變器除了具有直流— 交流轉(zhuǎn)換功能外，還必須具有光伏陣列的最大功率跟蹤功能和各種保護(hù)功能。圖1 所示逆變器為電壓型逆變器。目前，電壓源型逆變器技術(shù)已日趨成熟，所需的硬件也容易購(gòu)得。本文將對(duì)電壓型逆變器作進(jìn)一步研究。

圖1 光伏發(fā)電的并網(wǎng)原理

1 小型光伏并網(wǎng)電站應(yīng)具備的性能
　　光伏電站并網(wǎng)運(yùn)行，對(duì)逆變器提出了較高的要求。這些要求如下：
　　① 要求逆變器輸出正弦波電流。光伏電站回饋給公用電網(wǎng)的電力，必須滿足電網(wǎng)規(guī)定的指標(biāo)，如逆變器的輸出電流不能含有直流分量、逆變器輸出電流的高次諧波必須盡量減少、不能對(duì)電網(wǎng)造成諧波污染等。
　　②要求逆變器在負(fù)載和日照變化幅度較大的情況下均能高效運(yùn)行。光伏電站的能量來(lái)自太陽(yáng)能，而日照強(qiáng)度隨氣候而變化，這就要求逆變器能在不同的日照條件下均能高效運(yùn)行。
　　③要求逆變器能使光伏陣列工作在最大功率點(diǎn)。太陽(yáng)能電池的輸出功率與日照、溫度、負(fù)載的變化有關(guān)，即其輸出特性具有非線性特性。這就要逆變器具有最大功率跟蹤功能，即不論日照、溫度等如何變化，都能通過逆變器的自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)陣列的最佳運(yùn)行。
　　④要求逆變器具有體積小、可靠性高等特點(diǎn)。對(duì)于家用的光伏電站，其逆變器通常安裝在室內(nèi)或壁掛于墻上，因此對(duì)其體積、重量均有限制。另外，對(duì)整機(jī)的可靠性也提出較高的要求。由于太陽(yáng)能電池的壽命均在20 年以上，因此其配套設(shè)備的壽命也必須與其相當(dāng)。
　　⑤要求在市電斷電狀況下逆變器在有日照時(shí)能夠單獨(dú)供電。

圖2 太陽(yáng)能逆變器系統(tǒng)原理示意圖