在能源日益紧张的今天,各国政府一致看好太阳能、风能等蕴藏量丰富的可再生新能源。根据欧盟预测,在21世纪中叶光伏发电容量将占整个欧盟发电总量的40%左右,因此可以说21世纪是太阳能利用的世纪。只要有阳光,光伏电池就可以发电,不受地域限制。随着各国政府的支持力度不断加大,光伏电池的生产种类、数量增多以及成本不断下降,同时光伏电池板可以替代建筑材料,这些都极大地促进了光伏发电事业的迅猛发展。

　　光伏发电系统结构主要分为集中式、分支式和模块式三种。图1(a)是集中式光伏发电系统,它由串并联连接的光伏电池板组成,采用一个并网逆变器向电网供电,因此易受阴影影响。图1(b)和(c)是分支式。它有单支路式和多支路式两种,每个支路由串联连接的光伏电池板组成,一条支路有一个并网逆变器,它们也不能解决受阴影影响支路的最大功率点跟踪问题[1,2]。图1(d)是AC模块。每块光伏电池板都带有一个独立的并网逆变器,可以从根本上解决阴影问题,但是成本相对较高[3]。图1(e)是DC模块。每块光伏电池板带有一个独立的DC/DC变换器,然后多个DC模块电路串联,共用一个并网逆变器。该电路可以解决阴影问题,系统成本相对较低[4]。因此,文中重点讨论DC模块电路组成的光伏发电系统。

　　1 基于DC模块的光伏发电系统