射到地球上的部分能源后来被储存在古生物体内，然后经过上万年的累积而形成。伴随着经济持续快速的发展人类社会生活水平的不断提高与人口数量的不断增长，近百年来，由于人类对化石能源消耗速度的大幅提速，导致这些化石能源的存储量越来越少。在未来的段时间甚至几百年的时间内，世界对能源的需求量将会持续增加，世界上的化石能源最终将会消耗殆尽，达到最终极限。然而，大量化石能源的消耗和使用也给人类的赖以生存的环境造成了非常大的影响，对人类的健康生存造成了巨大的威胁并引发了系列严重的问题。当前社会，世界范围内的企业居民生活所消耗的能源仍旧是化石能源，根据有关部门统计，每天全世界的温室气体排放量大约为亿吨，这已经对大气环境造成了非常严重的污染。由化石能源燃烧而产生的二氧化碳会导致温室效应的产生，而温室效应将会导致全球气候变暖，若温室气体排放还在毫无节制的增加，将会导致南北极的冰山融化，进而会导致海平面持续上升，这将会严重威胁到海洋生物的生存，人类的生命安全及其生存空间。总而言之，当前高度发达的人类文明，与迅速恶化的地球环境之间已经成为对十分突出的矛盾。对于解决目前这种难以调和的矛盾，需要我们进步压缩减少化石能源的消耗量，大力开发推广与利用各种绿色能源和可再生能源，这是当今时代人类实现可持续性发展的重要举措与必由之路。课题研究的背景目的和意义课题研究的背景中国虽然地大物博，但是也有众多的企业，作为世界上的能源生产大国,同时也是世界上的能源消费大国。尤其是最近几年来,我国的国民经济每年都在以左右的速度迅猛发展着,工业的发展也迫使各种能源的消耗急剧增加。在年中国次能源消费总量为亿吨油当量，大约占世界总量的，同比增长为，并且连续年占世界消费总量第。同期中国增长率为。我国能源发展中的各种问题因为最近几年能源消耗的急剧增加而不断凸现,如各种能源分布不均且开发利用率低等,但最主要的能源问题还是集中凸显在能源结构上。我国常规能源的储量比例严重失谐,我国煤炭存储量占能源资源总储量的以上,然而石油与天然气所占总量的比例却很小,不到,这是我国常规能源储量组成的大特点。建国以来,作为我国最主要的能源以支撑着我国国民经济持续不断发展的能源就是煤炭,但是因为煤炭的大量开采和使用，中国同样为此也付出了相当沉重的代价。课题研究的目的太阳能发展历史太阳能是地球的生命之源,早在远古时期,远古人类就开始利用太阳能来服务自己日常生活。但是在当时的生产力水平和低科技水平下，长久以来,人类利用太阳能的方式始终是晾晒取火等简单形式,直处于种初级阶段。随着新时代的到来，工业革命的发生，人类社会在受到常规能源有限的发展限制的国际背景下,尤其是后来发生的两次全球石油危机以后,人们开始越来越重视对于太阳能的开发,从而慢慢的人来开始进入利用太阳能的高级阶段。年联合国在罗马召开国际新能源会议,会议中最重要的个议题就是如何充分利用太阳能的问题。此次会议的召开也标志着在世界范围里太阳能开始了有组织的开发利用和大规模的研究。年在里约热内卢召开世界环境发展会议,会议提出了发展可持续建筑是今后建筑的发展方向,标志着太阳能建筑的发展进入了个崭新的时代。在诸多因素下，许多国家开始充分发挥自己的优势和长处并不断地投入大量的人力物力财力到太阳能发展技术的研究中,并且取得了让人满意的成果。太阳能资源的优缺点作为种绿色可再生能源,太阳能是指太阳光辐射到地球上的能量,与常规能源相比太阳能有以下几个优点第太阳能具有取之不尽,用之不竭的优点，只要有太阳存在,就会有太阳辐射,它每秒钟辐射到地球陆地表面上的能量大约为亿千瓦,相当于目前全世界年内各种能源消耗总量的万多倍。第二地球上任何照射到太阳的地方,都可以对太阳能进行就地开发。第三清洁无污染，在开发利用太阳能时,不会产生残渣废水废气不可靠运行。起动特性它映了逆变器在带载情况下起动能力以及正常运行工作状态下的动态性能,逆变器应能够在带额定负载下可靠起动。般,小型逆变器可采用软起动方式或限流起动的方法,这样可以做到保证逆变器的安全。噪声容限在正常运行状态下,逆变器中的滤波电感散热风扇以及变压器等部件都会发出噪声,要求小型逆变器的噪声小于。光伏发电并网系统逆变器结构的比较在太阳能光伏并网发电系统的研发过程中，所用过得单级逆变器具有着结构相对简单所含元件少损耗较低转化效率高等优点，能够有成效的降低发电成本，提高并网性价比。但使用单级逆变器却对最大功率点跟踪上的控制策略能力较弱，无法进行控制操作，以至于会降低整个系统的输出功率除此之外，单级逆变器结构不具有很好的灵活性，无法进行功能拓展，且需要较高的直流输入，无法适应并网光伏阵列模块中较宽的直流输入范围。因此，为了提高并网光伏发电系统的运行效率与降低系统开发成本，般对光伏阵列模块采用两级甚至多级转化结构，即通过变换器实现光伏阵列中每个光伏模块最大功率点的跟踪将单个光伏模块所得的太阳能通过逆变器投入电网的光伏并网发电系统中。普通的逆变器和用于并网系统的逆变器是不同的，而对于用于并网系统的逆变器，根据逆变器在光伏发电系统中的不同用途可以分为型电源用和并网用两种。根据波形调制方式不同又可分为阶梯波逆变器方波逆变器正弦波逆变器与组合式三相逆变器。对于用于并网系统的逆变器，又可根据有无变压器分为变压器型逆变器与无变压器型逆变器。而有变压器型又可作进步的细分，可以分为工频型与高频型。对于无变压器型而言，旦有人员不慎碰触到了光伏侧的正极或者负极，电网就会通过该桥臂形成闭合回路，进而对人体会造成非常大的伤害甚至会出现生命危险。因而，基于安全角度考虑，在些地方，光伏并网发电逆变器的最后级必须要加入变压器，才能输入电网。工频型逆变器在当前并网系统中也被较为广泛的使用，但该结构体积大重量大效率较低高频型逆变器也是被光伏发电系统常用的结构之，与工频型逆变器相比具有重量轻体积小等诸多优点，且其系统的转换效率较前者也改善很多，提升大约的幅度对于环节可以采用多种形式的拓扑结构，通过调控连接在光伏阵列和负载之间的变换器占比空间来有效实现最大功率点跟踪解耦交流能量和直流能量是通过调控变换器的输出电容来实现。该变换器输入端的电压受高频开关控制影响产生波动变化会较小，其缺点是若无法有成效控制后级的输出，则并网发电系统则会向电网馈入直流分量，对于这种情况，可以采用较为先进的控制器或者采取优化控制等方式有效解决这种问题。般情况下，小型光伏并网发电系统的逆变器，特别是与光伏组件集成在起的逆变器中多采用这种拓扑结构，这是因为直流侧电压会因为高频变压器会发生较大的变比而得以有效降低。总的来说，光伏并网发电系统逆变器结构的最佳结构模式当属两级高频型结构。本节主要对几类光伏并网发电系统的典型结构进行对比分析，对结构中存在的问题只进行进行浅浅的探讨，由于学科知识有限等原因，对于结构复杂承载电流大或设备电压大的光伏发电系统不再进行探讨。其中，并网发电系统的运行效率对于系统的开发成本费用与系统使用寿命是并网系统结构开发设计中参考的三大主要性能指标。当前，太阳能光伏并网发电系统中使用的逆变器的结构种类多种多样，根据以往研究成果，通常将逆变器分类为高频链结构和直流链结构两种，其结构分类比较如下图所示图代表性的光伏并网逆变器结构分类高频链结构高频链逆变器属高频变频器，它可以放大光伏阵列模块所产生的电压，并调制其产生的电流，使之成为正弦波并进步输入电网。依据图，把转换器与变频器进行连接，高频电流从而转换成低频电流并进步输入电网。高频链逆变器结构需要大的电解电容和光伏阵列模块之间并联以实现各级功率间的解藕。另外，该逆变器的各级间缺乏能量缓存，因此其每级要承受双倍的额定功率能量。因此升压若运用变压器，会使变压器工作在高频。图高频链逆变器的构成与各级电流波形图单晶体管型逆变器图属于光伏并网型逆变器，它的输出二极管与输出二极管可以选择忽略不计，旦这两个二极管被忽略，则输出管与输出管就意味着应在高频工作，并同步于主晶体管由此可以看出，尽管两个二极管被省掉了，但是输出晶体管的控制却变得麻烦与困难起来。图单晶体管高频逆变器此结构的缺点最主要为变压器与主管两者均具有高电流峰值，以逆变器为例，此时工作的峰值电流可以达到。如果主管选择关闭，这种状况下变压器二次侧电压就会产生反向传输，至变压器原始边。鉴于变压器泄漏电阻以及磁电流，从而导致主管关闭时产生系列的过电压。如果想要避免过电压的产生，我们可以选择或者主动位电路，但仍不可避免电压反向传输到原边。因而，管道可以对电压幅值大小进行承受式中，代表变压器原副边的变比。如果想要进步解决钳位电路所具有的问题，些文献提出将单晶体管型替换成双晶体管型逆变结构。电流通过零点，此时逆变器不具备电流注入电网，此时电网电流会相应产生细微的畸变，从而使功率因数较低。另外，单晶体管型逆变结构下每级的设计都应该可以承受双倍的额定功率能量，并使大的电解电容并联于光伏阵列模块从而达到各级功率之间的解藕。与组合型逆变器该逆变器结构，可以使直流端的平波电路得到增加，参考下图，变换器可以不必与大的电解电容进行并联，但此结构的工作方式要复杂于型变换器。图大功率解耦型逆变器当个新周期开始时，导通，从而变压器磁电流的线性得到加大如果电流上升并达到参考电流值，晶体管会选择关断，磁电感中的能量会被转移至电容中旦电容被充电，晶体管就会被导通的体二极管被导通，则会产生零电压投切。除此之外，使输出级的个晶体管和同时间导通。较于图的逆变器，此种变压器二次侧具有开关频率更高的晶体管。当二极管对能量从变压器原边向副边转移进行控制时，变压器反向传输会产生种反向电压。而储能电容则需要承受整个负载电流，因此逆变器就需要具有极强的抗电流纹波能力。如果晶体管关