东北电力大学新能源发电：光伏并网控制解析

"东北电力大学 新能源发电柔性并网控制 3 光伏发电控制" 本文主要探讨了光伏发电的控制策略，特别是与电网的柔性并网技术。东北电力大学的钟诚教授讲解了并网光伏发电的基本原理，重点分析了单级式和两级式光伏并网发电系统。 首先，单级式光伏并网发电系统由光伏阵列直接通过DC/AC逆变器连接到电网。这种系统的主要特点是结构简洁，只有一个能量转换环节，因此效率较高且成本相对较低。然而，它也有一些缺点，例如直流侧母线电压不稳定，需要额外的保护措施，而且控制器需具备较高的控制性能以同时实现最大功率点跟踪（MPPT）和并网同步。此外，对于大容量的光伏系统，由于需要与中高压电网匹配，常采用单级式三相并网逆变结构。 其次，两级式光伏并网发电系统则包括一个DC/DC变换器和一个DC/AC逆变器。DC/DC变换器负责调节光伏阵列工作点，实现MPPT，而DC/AC逆变器确保输出电流与电网电压同相位，维持单位功率因数。这种系统的优势在于可以独立设计DC/DC和DC/AC控制器，简化设计，同时也便于并联扩容。但其缺点是能量转换过程多了一步，可能导致整体效率下降，并且系统结构更复杂。 在最大功率跟踪技术方面，无论是单级还是两级系统，目标都是优化光伏阵列的输出，使其在不同光照条件下都能达到最高功率。这通常通过脉冲宽度调制（PWM）技术来实现，通过动态调整逆变器的开关频率，使得光伏阵列的输出尽可能接近其最大功率点。 光伏发电并网控制的关键在于平衡效率、成本和复杂性，以及确保与电网的稳定并联。单级式系统适合于对成本敏感且对效率要求高的应用，而两级式系统则在灵活性和可扩展性方面具有优势。随着新能源技术的发展，这些控制策略将继续优化，以提高太阳能等可再生能源的利用率和并网性能。