太阳能光伏发电属于清洁的可再生能源，发展光伏发电技术并使其得到广泛的应用对于缓解常规能源的短缺和减少环境污染具有重要作用，已为国际社会所公认。光伏发电是利用太阳能电池这种半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变为电能的直接发电方式，属于清洁的可再生能源。光伏发电具有无污染、可再生、机动灵活、通用性和可存储性、太阳能发电系统建设周期短等明显优点。太阳能光伏发电有离网和并网两种工作方式。过去，由于太阳能电池成本居高不下，太阳能发电多数被用于偏远的无电地区，属于离网型用户。光伏并网系统的优点是不用蓄电池中间储能，节省投资，而且使系统简化，易于维护。近年来，光伏产业及市场发生了极大的变化，开始逐渐向城市并网发电、光伏建筑集成的方向快速迈进，太阳能发电只有进入电力系统的规模应用，才能真正对缓解能源紧张、节省燃煤、低碳减排抑制环境污染起到积极的作用。 根据项目计划的研究内容，完成了以下关键问题的研究，取得了相应的创新成果。 1. 基于级联型多电平逆变技术的并网逆变器 目前，很多研究者关注光伏并网发电控制策略的研究，关于并网逆变器拓扑结构的报道却较少。随着光伏并网逆变系统的容量和规模越来越大，对并网逆变器提出很高要求。级联型多电平逆变器不仅具有其他多电平逆变器的共有优点，而且实现输出相同电平数所需器件最少，不存在直流侧电容不均压等问题，可靠性高，是高电压输出逆变器的首选拓扑结构。本项目对级联型多电平逆变器拓扑及控制策略在光伏并网发电中的应用进行了研究。级联型逆变器的电平等级越多，输出电压的谐波含量越小，输出电压波形越好。可以得出结论，级联型多电平逆变器尤其适合于诸如光伏并网发电这样的大功率场合。 2. 光伏电池Bezier函数建模 构建标准运行工况下光伏电池输出电流I与电压U之间的关系曲线，是研究光伏技术的必要前提。但厂商仅给出光伏电池标准条件下的开路电压、短路电流、最大功率点电压、电流等测试参数，无法满足复杂多变的实际需要。因此，如何建立简单、准确的光伏电池模型成为太阳能应用领域中的重要问题。本项目提出了一种基于Bezier函数对光伏电池进行建模的简单方法，提高了发电效率，产生了较好的经济效益。 3. 最大功率点跟踪（MPPT） 所有的光伏系统都希望光伏电池阵列在同样日照、温度的条件下输出尽可能多的电能，以提高其发电效率，这就是太阳能电池阵列的最大功率点跟踪MPPT（Maximum Power Point Tracking）。如何采用更为可靠和高效的最大功率点跟踪控制策略使太阳能电池板更加有效地将太阳能转换为电能是光伏发电的关键技术之一。本项目在分析几种扰动观测法的基础上，提出了一种能克服上述不足的自适应占空比扰动法，采用两级变换结构的光伏发电系统实现了对光伏电池阵列的最大功率点跟踪。该方法跟踪迅速，能够减少系统在最大功率点附近的振荡现象，提高系统的跟踪速度和精度。 4. 光伏并网逆变器的高效率与高功率密度设计 本项目提供一种散热性能好，成本低、体积小的光伏逆变器机柜。与传统的技术方案相比，本项目的改进点在于，将电容置于风道内，不需要给电容单独做散热处理但又起到散热效果，降低产品成本，同时也增加了产品的稳定性。另一方面，将电容置于风道内，在保证散热效果的同时缩小了机柜的整体体积。

黑龙江科技大学

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。