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太阳能光伏并网技术研究摘要 随着绿色能源可再生能源的大规模开发和利用， 太阳能凭借其独特的优点得到了更多的关注。 太阳能是当前世界上最清洁、 最现实、 大规模开发利用最有前景的可再生能源之一。 其中太阳能光伏利用受到世界各国的普遍关注， 而太阳能光伏并网发电是太阳能光伏利用的主要发展趋势， 必将得到快速的发展。 本论文就是在此背景下， 对太阳能并网发电系统中最大功率跟踪控制技术、 并网控制策略、 孤岛效应检测方法等进行了研究， 具有重要的现实意义。 太阳能光伏并网发电系统的两个核心部分是太阳能电池板的最大功率点跟踪（ MPPT）控制和光伏并网逆变控制。 本文重点对光伏发电的逆变器最大功率点跟踪技术、 孤岛检测技术以及光伏电站并网控制技术进行了讨论， 并且预测了光伏发电技术的发展趋势。关键字 并网发电、跟踪技术、孤岛检测1 研究背景传统电能的生产百分之六七十都采用的火电形式， 火电是用煤发电， 有大量的温室气体和有毒气体产生， 这些气体的排放破坏生态平衡， 并且全球各国工业对煤、 石油、 天然气等化石能源的需求量急剧增长， 而这些不可再生能源的储量是有限的，越来越少，不该作为燃料耗尽。太阳能具有分布广泛，资源可再生，易采集，清洁、干净、污染小，建造灵活方便，扩容方便，具有通用性，有可存储性等特点。 太阳能系统可以加入蓄电池储存电能， 光伏建筑集成， 把太阳能光伏发电系统直接与建筑物相结合， 这样能节省发电站使用的土地面积、 减少了传输成本。 最后太阳能光伏具有分布式特点， 光伏发电系统的分布式特点既可以提高整个能源系统的安全可靠性， 特别是从抵御自然灾害和战备的角度看， 更具有明显的意义。2 光伏并网发电系统的基本介绍2.1 光伏并网发电系统的基本原理太阳能光伏发电并网系统是将太阳能光伏阵列发出的直流电转化为与公共电网电压同频同相的交流电， 因此该系统是既能满足本地负载用电又能向公共电网送电。 一般情况下， 公共电网系统可看作是容量为无穷大的交流电压源。 当太阳能光伏发电并网系统中太阳能光伏阵列的发电量小于本地负载用电量时， 本地负载电力不足部分由公共电网输送供给； 当光伏电池阵列的发电量大于本地负载用电量时，太阳能光伏系统将多余的电能输送给公共电网，实现并网发电。2.2 光伏并网发电系统的组成太阳能光伏发电并网系统组成如图所示，该系统一般由太阳能电池光伏阵列、 MPPT 控制、 DC/DC 变换器、驱动电路以及控制器组成，其中变换器可将太阳能光伏阵列发出的直流电逆变成正弦交流电并入公共电网。 控制器主要控制逆变器并网电流的波形、 功率以及光伏电池最大功率点的跟踪， 以便向电网传送的功率与太阳能光伏电池阵列所发的最大功率电能相匹配。2.3 光伏并网发电系统的控制方式如果光伏并网逆变器的输出采用电压控制， 则相当于是电压源与电压源并联运行； 如果光伏并网逆变器的输出采用电流控制， 就相当于电流源与电压源并联运行。 逆变器采用电流控制时， 只需控制逆变器的输出电流跟踪电网电压， 控制输出电流与电网电压同频同相，这样系统的功率因数为 1。目前，光伏并网逆变器一般都采用电压源输入、电流源输出的控制方式。太阳能光伏发电并网系统的逆变器通常采用电流控制模式， 这样整个系统系统实际上就是一个电压源和电流源并联的系统。 逆变器并网运行的主要控制目标是要保证逆变器输出电流与公共电网电压同频同相， 并且还能实时跟踪电网电压实现最大功率跟踪控制。 通过采用锁相控制技术实现太阳能光伏发电并网系统输出的并网电流与公共电网电压相位同步，保证系统输出的功率因数为 1。逆变器并网运行时还要控制并网电流的总畸变失真要低， 以减小对电网的谐波影响， 使并网系统的有功功率输出达到最大。2.4 光伏并网发电系统的分类光伏并网发电系统可以按照系统功能分为两类 一种为不含蓄电池环节的不可调度式光伏并网发电系统； 另一种为含有蓄电池组的可调度式光伏并网发电系统。系统结构图如 1． 1 所示可调度式光伏并网发电系统增加了储能环节，系统首先对蓄电池进行充电，然后根据需要将系统用作并网或者经逆变后独立使用， 系统工作时间和并网功率大小可以人为设定。 可调度式并网系统虽然在表面上看来比不可调度式系统功能齐全，但由于增加了储能环节，带来了很多严重的问题，这是因为1由于采用蓄电池作为储能设备，系统必须增加蓄电池的充电装置，这就增加了成本并且降低了系统的可靠性。2蓄电池组的寿命较短。目前免维修蓄电池在良好环境下的工作寿命通常为 5 年， 而光伏阵列稳定工作的寿命则在 2530 年之问， 这样就需要定期更换蓄电池组，又增加了许多系统的投入。3蓄电池组较为笨重，需要占用较大空间，同时要防止泄露出腐蚀性液体，另外报废的蓄电池组要专门处理，否则会造成污染。基于上述原因， 目前的光伏并网系统主要以不可调度式系统为主。 不可调度式光伏并网发电系统的集成度高，其安装和调试相对方便，可靠性也高。并网发电系统根据其所产生的电能能否返送到电力系统，可以分为逆流型，无逆流型，切换型，直、交流型，混合型和地域型等。（ 1）直、交流型并网发电系统，该系统就是将光伏发电系统所产生的直流电直接供用电设备使用。 该系统有时与电力系统并用， 主要目的是为了提高供电的可靠性。（ 2） 混合并网发电系统当太阳能光伏发电所提供的电力不足 如遇到连续阴雨天气、冬季日照时间过短等 ，需要使用其他能源来补充时，可以将风力发电、燃料电池发电等其他发电系统与光伏发电系统并用， 这样的系统叫做混合并网发电系统，如太阳能光伏、燃料电池并网发电系统和风、光互补型并网发电系统① 太阳能光伏、燃料电池并网发电系统，为综合利用能源，提高能源的综合利用率， 节约电费， 减少环境污染， 有时将燃料电池与太阳能光伏发电系统并网在一起，构成太阳能光伏、燃料电池并网系统；② 风、光互补型并网发电系统，当利用光伏发电提供的电力不足时， 可以利用风力发电； 当风力发电不足时， 可以利用光伏发电，这样的系统称为风、光互补式并网发电系统。风光互补系统同时利用太阳能和风能发电，因此对气象资源的利用更加充分。 可实现昼夜发电。 在适宜气象条件下， 风光互补系统可提高系统供电的连续性和稳定性。 由于通常夜晚无阳光时恰好风力较大， 所以互补性好， 可以减少系统的太阳能板配置， 从而大大降低系统造价， 单位容量的系统初投资和发电成本均低于独立的光伏系统。该系统发电有余时可向电网系统供电 卖电 ；当该系统所发出的电能不足时，可以由电网系统供电 买电 。逆流型太阳能并网发电系统， 当太阳能光伏系统发出的电能充裕时， 可将剩余电能向电网系统供电； 当太阳能光伏系统提供的电力不足时， 可利用外接电力系统供电。这种系统称为逆流式并网发电系统。无逆流型并网发电系统太阳能光伏发电系统，即使发电充裕也不向电力系统供电， 但当太阳能光伏发电系统供电不足时， 可以利用外接电力系统供电。 这种系统称为无逆流式并网发电系统。5切换型并网发电系统， 该系统可分为以下两种 ① 切换型并网发电系统当多云、 阴雨、 日光不足、 晚间或蓄电池容量不足时， 切换器能自动地换向电力系统一侧， 由电网直接向负载供电。 设计时， 若采用大容量的蓄电池， 投资费用增大；采用切换器可使用小容量的蓄电池，则成本可以明显降低。② 自运行切换型并网系统当电力系统因多种原因突然停电时， 光伏系统可以通过保护装置自动使电力系统与光伏系统分离。3 光伏并网系统的核心技术为了最大限度的利用好太阳能资源， 现阶段太阳能光伏并网技术的研究方向为最大功率点跟踪技术，并网逆变器控制技术，孤岛检测技术。3.1 最大功率点跟踪技术（ MPPT）最大功率点跟踪技术是通过调整光伏阵列端电压， 使光伏阵列在不同的光照和温度下实现最大功率输出，目前常用的 MPPT 方法主要有恒电压跟踪方法，干扰观测法和电导增量法3.1.1 恒电压跟踪方法虽然光伏阵列的最大功率点功率随着光照强度的增强而增大 .但最大功率点电压基本变化不大。 因此， 只要通过光伏阵列生产商提供的光伏阵列的特性数据或者通过实际测量就可以得到近似最大功率点电压 U系统只需将光伏阵列的输出电压固定在 U.上 .就可以使光伏阵列以近似最大功率输出。这样就将最大功率点跟踪控制简化成稳压控制， 光伏阵列的工作点比较稳定， 实现方法简单， 系统稳定可靠。但是 .这种方法忽略了温度对光伏阵列工作特性的形响。当温度上升时，光伏阵列的最大功率点电压下降，并且变化较大。如果仍然采用固定电压法控制 .光伏阵列的输出功率将损失较大 .无法充分发挥作用，效率下降 .因此，在冬夏、早晚等温度变化较大时 .采用固定电压控制并不合适，此时，可以通过以下方法根据实际情况改变 Um1根据冬夏、 早晚的实际情况， 手工调整 Um.由于需要人工维护， 费时费力，因此较少采用。2将光伏阵列在不同温度下对应的 Um.存储在系统的存储器内。 根据温度传感器测量得到的温度相应的将光伏阵列输出电压固定在此温度下对应的 Um。3根据光伏阵列的最大功率点电压与开路电压之间存在近似的比例关系这一特性改变 Um。根据以上分析，可知因定电压法的特点如下 1原理简单， 控制方法容易实现 .只需耍将光伏阵列输出电压固定在近似最大功率点电压 Um 处即可。2由于光伏阵列输出电压固定在某一特定值， 因此系统比较稳定 .不易出现振荡 . 3在外部环境发生变化的情况下控制精度较低 .因此适用子外部环境 光照强度、温度等 变化不大的场合，如太空 . 3.1.2 干扰观测法扰动观察法是一种通过主动改变光伏阵列工作点、 根据改变前后的输出功率的变化来确定最大功率跟踪方向的一种方法 .它的工作原理是 给光伏阵列的工作点施加一定的扰动 .然后判断光伏阵列输出功率的变化 .如果输出功率增大 .则保持扰动方向不变继续扰动 ;如果输出功率减小 .则反方向扰动。扰动观察法的特点如下1跟踪算法简单，容易实现；2光伏阵列最终会在最大功率点附近振荡 .造成部分功率损失；3跟踪步长会对跟踪精度及跟踪速度产生影响 .即跟踪步长过大 .可以提高跟踪速度，但会使跟踪精度下降，功率损失增大 跟踪步长过小，可以最终提高跟踪精度， 但是过小的步长会使系统长时间工作在非最大功率点附近， 即踪速度级慢；4）在外部环境发生急剧变化时，系统会发全误判现象，但是能够最后自我修正。3.1.3 电导增量法电导增量法是另外一种比较常用的最大功率点跟踪方法 .，通过光伏阵列的P-U 曲线可以看出 当光伏阵列的工作点位于最大功率点的左侧时。 dP/dUO当光伏阵列的工作点位于最大功率点时， dP/dU-0当光伏阵列的工作点位于最大功率点的右侧时， dPIdUO.因此 .只要确定了 dP/dU 的大小，就可以判断出光伏阵列的工作点的位置，也就可以确定应该如何调控光伏阵列的工作点。扰动观察法类似的是，当外部环境发生剧烈变化时 .电导增量法也会发生 “ 误判 ” 现象 .甚至有可能导致无法完成最大功率点跟踪。根据电导增量法原理，判断dP/dU0， 工作点被错误的认定为最大功率点。 如果外部环境不再发生变化 .光伏阵列将保持在此工作点工作， 从而导致最大功率点跟踪失败。 只有当外部环境再次发生变化时， 电导增最法才会自我修正到正确的跟踪方向。 根据以上分析， 可以看山电导增量法含有复杂的除法运算，这对于致字处理器的实时处理形响较大。如果能够去除除法运算，程序的运算效率将大大提高 .实时性也将更强。总结电导增量法的特点如下1与扰动观察法不同 .电导增量法在达到最大功率点后将稳定在此工作点工作，控制效果较好，控制精度较高；2对采样参数精度要求高。致硬件成本高；3算法比较复杂，存在除法运算，运算量大 .经过改进后可以去除除法运算，提高程序运行效率；4跟踪步长会对跟踪精度及跟踪速度产生影响 .跟踪步长过大， 可以提高跟踪速度 .但不易实现在最大功率点处稳定工作，导致在最大功率点附近产生振荡 跟踪步长过小会使系统长时间工作在非最大功率点附近 .跟踪速度缓慢；5在外部环境发生急剧变化时，系统会发生 “ 误判 ” 现象，极端情况会导致最大功率点跟踪失败。3.2 并网逆变器控制技术光伏并网系统是将太阳能电池板产生的直流电转化为正弦交流电， 从而向电网供电的装置， 它实际上是一个有源逆变系统。 光伏并网控制目标是 控制逆变电路输出的交流电流为稳定的高质量的正弦波， 且与电网电压同频、 同相。 光伏并网系统逆变器按控制方式分类，可以分为电压源电压控制、电压源电流控制、电流源电压控制和电流源电流控制四种方式。 电压源型逆变器是采用电容作为储能元件， 在直流输入侧并联大电容用作无功功率缓冲环节， 构成逆变器低阻抗的电源内阻特性， 即电压源特性。 以电流源为输入方式的逆变器， 其直流侧需串联一个大电感作为无功元件储存无功功率， 构成逆变器高阻抗的电流源特性， 提供稳定的直流电流输入， 但是串入大电感往往会导致系统动态响应差， 因此， 目前世界范围内大部分并网逆变器均采用以电压源输入为主的方式。并网逆变器中逆变部分控制的关键量是矢量图中的电流， 可以通过对输出电压的控制完成对 I 的控制或者直接对 I 进行控制，完成对交流侧电流、功率因数的控制。 因此， 根据电流控制方法的不同， 可以将电流控制方式分为以下两种控制模式1间接电流控制它是根据稳态电流向量的给定、 PWM 基波电压向量的幅值和相位， 分别进行闭环控制， 进而通过电压控制实现对并网电流的控制。 该控制策略虽然简单且不需检测并网电流，但动态响应慢，存在瞬时直流电流偏移，尤其是瞬态过冲电流几乎是稳态值的两倍； 从稳态向量关系进行电流控制， 其前提条件是电网电压不发生畸变， 而实际上由于电网内阻抗、 负载的变化以及各种非线性负载扰动等情况的存在，尤其是在瞬态过程中电网电压的波形会发生畸变。 电网电压波形的畸变会直接影响着系统控制的效果， 因此间接电流控制方法控制电路复杂、信号运算过程中要用到电路参数、对系统参数有一定的依赖性、系统的动态响应速度也比较慢。2直接电流控制通过运算求出交流电流，再引入交流电流反馈，通过对交流电流的直接控制， 使其跟踪指令电流值。 对于并网型逆变器来说为了获得与电网电压同步的给定正弦电流波形， 通常用电网电压信号乘以电流有功给定， 产生正弦参考电流波形， 然后使其输出电流跟踪这一指令电流。 具有控制电路相对简单、对系统参数的依赖性低、系统动态响应速度快等优点。3.3 孤岛检测技术3.3.1 孤岛效应概念所谓孤岛效应， 根据美国 Sandia国家实验室 SandiaNationalLaboratories提供的报告指出 当电网由于电气故障、 误操作或自然因素等原因中断供电时， 各个用户端的太阳能发电系统未能及时检测出停电状态将自身脱离市电电网， 则太阳能发电系统和负载形成一个公共电网系统无法控制的自给供电孤岛。 事实上， 不只太阳能发电系统会有这个问题的存在， 只要是分散式的发电系统， 例如 风力发电、燃料电池发电等，或是一般并联在市电的发电设备都会有此问题产生。孤岛现象可能产生的三种方式包括1．大电网发电系统停止运行导致整个电网停电，例如开关 K3 断开，但是光伏并网系统仍通过投闸开关连接在电网上 ,其输出容量远小于供电电网系统容量，在短时间内形成的孤岛系统就会崩溃。2．大电网或配电网某处线路断开或开关跳闸，例如 K2 断开造成光伏并网系统与所连接负载 包括配电网上的部分负载 形成独立供电系统，并可能进入稳定运行状态。3．光伏并网系统投闸开关 K1 自主或意外断开 ,但是并网发电系统与本地网络仍旧形成孤岛运行。一旦孤岛产生以后，将可能对配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响，包括1电力公司输电线路维修人员的安全危害。2影响配电系统上的保护开关动作程序。3电力孤岛区域所发生的供电电压与频率的不稳定现象。4当电力公司供电恢复时所造成的相位不同步问题。当光伏系统输出有功与负载有功不匹配时， 负载端电压将发生变化； 当系统输出无功与负载无功不匹配时， 频率将发生变化。 当功率不匹配程度足够大， 而引起的负载电压频率值超过逆变器的过压（ OV ） ，欠压（ UV ） 、过频（ OF）和欠频（ UF）的保护范围时，孤岛保护将动作，系统将停止工作。反之，当功率差异较小， 负载电压频率变化在允许范围之类， 则系统保护失效， 进入检测盲区，系统进入孤岛状态。3.3.2 孤岛检测方法在光伏并网系统中， 一般是通过检测输出端电压的幅值和频率来判断是否发生了孤岛效应。 此外， 还包括电网的远程监控保护等方法。 因此， 孤岛的检测方法一般可以分为远程和本地两种检测方式， 而本地检测可以分为主动式和被动式两种。 大多数的远程检测方法基于电网与光伏系统的通信实现， 这种方法没有检测盲区，且检测完全而准确。主动式检测是指光伏发电系统通过控制并网电流，对电网施加一些干扰信号， 然后通过检测公共节点处电网电压的各项指标来判断是否发生了孤岛效应； 被动式检测是指依靠监控公共节点处电压的运行状态， 如幅值、频率、相位变化等参数来判断是否出现了孤岛状态。一、远程孤岛检测方法1．电力线载波通信方式 PLCC 电网通过 PLCC 系统传送一个低能量的通信信号给光伏系统， 光伏系统通过接收器可以通过判断是否收到正确的通信信号来检测孤岛， PLCC 方法技术没有降低光伏系统的并网质量， 可应用于多种光伏系统并联运行， 也包括其他的一些分布式发电系统中。 其缺点在于通讯信号的选取困难， 而且由于电力载波信道的有限性，不易被电网公司所采用。2．监控与数据采集方式 SCADA SCADA 技术已经广泛的应用于电力系统中，其通过检测每一个开关节点的辅助触点来监控系统状态，当孤岛产生以后， SCADA 系统能迅速判断出孤岛区域， 从而做出判断。 这种方法要求光伏系统与电网间要有紧密的联系， 同时， 和PLCC 方法一样，也加大了光伏系统的投资成本和复杂性。二、本地孤岛检测方法孤岛效应侦测技术已有相当的研究， 防止孤岛效应的基本点和关键点是电网断电的检测。 本地孤岛检测方法一般分为被动法和主动法。 被动法是通过不断检测系统的输出状态 （如电压、 频率） 来判断是否产生孤岛， 主要包括电压频率检测法、 电压谐波检测法、 相位跳变检测法； 主动法是通过控制逆变器输出或者外加阻抗等方式主动扰动系统， 当发生孤岛时， 主动干扰将造成系统的不稳定， 造成系统的电压、 频率发生明显的变化， 由此来检测电网响应来判断是否发生孤岛，主要包括 PQ 扰动法、更改阻抗法、频率偏移法。被动式本地孤岛检测方法检测输出电压幅值和频率光伏逆变器一 般会装置有 过压保护 OVR 、欠压保 护 UVR 、 过频保护OFR、欠频保护 UFR四种基本保护电路，这四种保护是检测孤岛效应的最基本、最直接的方法，一旦输出电压的幅值、频率变化超过检测标准规定的范围，即启动保护，将并网系统切离电网。如果负载与光伏系统输出完全匹配，即Δ PΔ Q0，系统将无法判断出孤岛状态。实际系统中， ΔP 和 ΔQ 不可能完全为零，如果在孤岛形成后，逆变器的频率和幅值变化量不足以启动 OVR/UVR 和OFR/UFR，系统同样不能判断出孤岛状态。因此，单独配置的 OVR/UVR 和OFR/UFR 保护用于孤岛检测是远远不够的。电压谐波检测法光伏系统并网电流的参考信号是电网电压， 当电网停电时， 由于并网系统中变压器的非线性特性、 本地的非线性负载等将会使输出电流在负载侧产生失真的电压波形， 含有很大的电压谐波， 失真的电压波形又作为电流的参考信号， 这样通过连续的监控输出端电压， 当谐波增大时， 能有效地检测出孤岛效应现象。 理论上， 电压谐波检测法在很宽的范围内都能成功的检测到孤岛， 且不会受到光伏系统并联的影响， 但实际上实现很困难， 因为其动作阈值不易确定， 不同负载相同电流 THD 下产生的电压 THD 值是不同的。电压相位突变检测 PJD 当光伏并网系统正常运行时， 系统通过锁相环， 确保系统输出功率因数为 1，输出电流和电网电压的频率、 相位完全一致。 输出电压和电流的相位差为零。 当电网停电时， 负载的功率完全由光伏并网系统提供， 电压和电流的相位差完全由负载决定。 在电网断电前后， 系统输出电压的相位有一个跳变， 瞬时的电压相位改变可以引起系统保护， 孤岛将被检测。 PJD易于实现， 因为任何逆变电源都需要 PLL 来与电网同步，要实现 PJD 只需增加检测到电流和电压的相位误差超过阈值时具有关断逆变电源的能力。 PJD不影响逆变电源输出电能的质量， 也不会影响系统的暂态响应。 PJD 缺点是相位误差阈值难以确定。某些负荷 尤其是电动机 启动时，经常引起大幅度的瞬间相位突变，阈值设置过低会引起系统保护误动作。主动式本地孤岛检测方法基于被动式检测方法存在的种种问题， 光伏系统需要应用其他的主动式检测方法。 其通过对逆变器输出电流的幅值、 频率、 相位和输出的有功无功进行一定的干扰。 从而当发生孤岛情况时， 这种扰动将造成系统的不稳定。 即使在输出功率与负载功率平衡状态下，也会通过扰动破坏系统平衡，造成系统电压、频率、变动，从而确定孤岛产生。主动式检测有以下几种方法1．输出功率扰动法功率扰动法是通过控制并网逆变器的输出电流， 对系统施以周期性的有功输出和无功输出扰动， 当孤岛产生以后， 由于系统以公共节点处的电压作为输出电流的参考信号， 输出电流的扰动将造成电压的幅值和频率的变动， 而通过检测环节， 这种变动又能体现在输出电流的控制之中， 形成正反馈的形式， 从而检测出孤岛现象。有功扰动检测对于电流控制型的逆变器，以一定的周期比时间内，减小输出电流的给定值， 从而改变其输出有功。 当电网正常时， 逆变器输出电压恒为电网电压， 负载所需不足功率将从市电电网得到； 当市电断电后， 逆变器输出电压由负载决定， 输出电流的减小， 将会引起负载侧电压的波动， 经过系统的反馈控制， 输出电流幅值将继续改变， 则负载上电压随之继续变化， 从而达到过/欠压的保护限，即可检测到孤岛发生。由于此方法使光伏系统输出功率是不恒定的有功，从而对光伏系统的经济性运行产生影响，同时由于是固定周期扰动，其检测速度由扰动周期决定。 因此容易由于电网电压的波动而产生误动作， 保护动作时间受检测环节影响。 但是其不改变输出电流的频率和相位， 其并网电流质量高。无功补偿检测对于同时输出有功和无功的并网逆变器，在并网运行时，负载端电压频率受电网电压钳制， 而不受逆变器输出的无功功率多少的影响。 当系统进入孤岛状态后， 如果逆变器输出的无功功率和负载需求不匹配， 则负载电压幅值或者频率将发生变化 . 此方法基于功率控制， 控制策略比较复杂， 考虑到固定无功功率功率有可能与负载需求一致， 在设计中还需要对并网运行的负载无功需求随时检测， 而系统只提供部分无功补偿电流，其余部分由电网提供。2．主动频率 /相位偏移法如前所述， 光伏逆变器型并网多采用输出电流型控制模式， 即采样市电电压，使输出电流相位跟随市电。 频率及相位偏移扰动检测方法即在每周期将市电采样值的频率偏移一点， 或直接在电压过零点改变输出电流的起始相位， 则输出电流相位或频率也随之偏移。 当电网存在时， 逆变器输出电流每周期都会和电网重新同步， 并网电流干扰量一定； 当孤岛产生后， 逆变器的采样的市电电压为公共节点处的本地负载电压， 此输出电压频率和相位由负载和输出电流决定， 此时输出电流给定值每周期都在偏移， 导致输出电流频率或相位持续变化， 直至超出孤岛电压或频率保护范围，孤岛将被检测到。基于此理论， 产生了多种检测方法 主动频率偏移 AFDactivefrequencydrift ，以及在此基础上扩展的主动频率偏移正反馈 AFDAF/SFS。相位偏移法是使电流的给定相位受频率影响， 使相频曲线满足一条新的移相曲线， 在并网时， 系统工作在电网电压额定频率以及相角为 0 处。当断网后，相角频率按给定曲线变化，直至与负载的相频曲线重新相交， 达到新的平衡。 在这个过程中， 频率的波动超出继电器判定范围， 则孤岛被检测出来。 此类方法具有代表性的有滑动频率偏移法 SMS和自动移相法 APS等等。4 总结本文针对太阳能光伏发电并网系统中的最大功率跟踪控制、 并网控制、 孤岛效应问题做了的部分研究，全文的工作可总结如下1.列举了太阳能电池的最大功率跟踪算法， 对常用的几种最大功率点跟踪方法进行比较分析。2.研究讨论太阳能光伏发电系统的并网控制技术。 并网电流的跟踪控制是研究光伏发电并网系统的关键技术之一， 本文介绍了太阳能光伏发电并网逆变器的工作原理，并且对不同的逆变方法做了比较。3.针对光伏发电并网系统所特有的孤岛效应问题， 本论文介绍了多种反孤岛效应的策略， 分析比较了各种常见的孤岛检测方法， 主要包括主动检测法和被动检测法 .