对光伏发电系统软开关并网的分析摘要：伴随光伏技术的飞速发展，其向电网的并网发电已经成为当下研究的一个热点内容，然而并网的要求条件很高，需要考虑到两路输出电路电压的同频率、同相位还有并网时间以及如何防止孤岛效应等很多因素。传统的并网采用的硬开关模式并网时间较长且会产生很大的瞬间冲击电流影响并网的质量，为此本文提出了一种新型的软开关控制方式，并对其进行了深入的研究，以保证稳定并网的效果。关键词：光伏发电；软开关；并网：TM621.3文献标识码：A：引言利用太阳能发电在很早就被提及并应用，只是由于以前的能源危机还不严重，加上技术水平的限制，太阳能并没有引起人们足够的重视。伴随着全球性的能源危机以及环境污染的日益加剧，新能源的应用正成为了现今的研究热点。科技的迅猛发展也加速了太阳能光伏发电的发展。太阳能光伏发电不但能够满足了一些基本的需要而且还能够大量的向电网提供多余的能量。这既缓解了用电紧张的，也节省了大量的资源。因此目前国家大力发展太阳能光伏并网发电技术。虽然该技术发展较快且已经应用在了现实中，但是还是存在着一定的问题。并网的时候除了要考虑到两种输出电路系统输出的电流的频率、相位还有幅度相同外，还要考虑到并网的时间，以避免并网时间过长引起的系统崩溃，还要考虑到孤岛效应对系统的影响。传统的并网采用的硬开关模式并网时间较长且会产生很大的瞬间冲击电流影响并网的质量。针对以上问题，本文设计了一种软开关的方法，并对电网频率波动的原因、并网的条件，解决办法进行了分析研究。希望对相关的技术人员起到一定的参考作用。并网光伏发电系统的构成及软开关分析光伏太阳能阵列变换器将太阳能转化成电能，然后再经过逆变器将电流转化成正弦电流然后再并入电网。为了保证光伏系统能够输出持续的电量还需要控制器和相关的保护系统。它们几个共同构成了并网光伏逆变系统。控制器主要作用跟踪电池最大功率点，还能调整电流的波形以及功率，达到想电网传输最大的能量的目的。它的控制器主要是单片机芯片，主要构成如图所示。图1并网型光伏发电系统组成现实中一般都采用工频变压器和接触器作为开关来实现并网的连接。然后再对其加以适时控制完成并网。此方式的缺点是判断电网是否正常要先让接触器吸和才行。如果不正常的话接触器就会断开。这样就使得频繁吸和断开接触器容易产生比较大的冲击电流而使的触点被烧坏，导致输入电流缺相。另外接触器不脱离的话会造成电能的无辜损耗。由于硬开关脱离电力网响应慢当出现故障或着出现孤岛效应时容易造成系统损坏甚至是崩溃。因此软开关并网技术在这里就体现出了它的优点。不但可以大幅缩短并网时间减少大冲击电流的产生，还能有防止孤岛效应。其并网电路如下图所示图2单相软开关并网拓扑电路原理图首先要检测电网电压的频率、相位以及幅度。根据这些数值利用SPWM将光伏太阳能DA/AC出来的交流电压调制与电网的相关参数值一样大小。当两者同步时就发信号给双向晶闸管，其导通角α的大小由系统的最大功率。这不但能避免硬开关并网实的缺陷还达到将最大的功率输入到电网的目的。光伏软开关并网如下图所示。图3光伏软开关并网图光伏发电功率控制与传输最大功率点跟踪(MPPT)的目的就是让电池充分利用太阳能转化成电能，让它不管在什么日照条件下始终工作在最大功率点上，保证将其最大的功率输出到电网上，这样可以大幅提升转化效率。并网发电的前提条件是并网的一瞬间光伏太阳能系统逆变的交流电压、频率、相位要与电网上的相关参数保持同步一致。这需要采集电网的参数反馈给逆变器，然后逆变器再做出相应的改变。从而保证完成最大功率跟踪的目的。3.1频率的控制全桥逆变输出的电压是半桥逆变的2倍，所以我们就采用全桥逆变电路，利用电压源作为它的直流输入。并网时逆变器的输出控制有控制电压和控制电流两种方式，一般锁相控制主要用在电压控制上，它可以对输入信号的频率和相位进行跟随。这中方式应用在闭环系统能保证光伏系统输出电流的频率和电网上的频率同步。如下图所示。图4数字锁相环框图首先采样电路会采样电网上的电流的频率，然后对该频率进行倍频，然后再...