1. 研究目的与意义（文献综述）

能量的来源是实现世界各国经济持续发展的源动力和提高人民生活水平的基础和物质保障。然而，随着世界人口的不断增长和经济发展步伐的不断加快，传统能源的存储量正在逐渐下降，同时由传统能源消耗产生的环境危害问题也日益突出。开发与利用可再生能源进行发电现已成为世界能源的发展方向。此举不仅能解决能源危机，还能缓解环境污染，有助于实现人类社会的可持续发展。太阳能是一种分布十分广泛的可再生能源，地球每年可接受到的太阳辐射能高达，是世界能源消耗的数万倍。太阳能及其光伏发电的应用正以其独特的优点受到越来越多的关注：太阳能取之不尽、用之不竭，足以供给地球人类使用十几亿年；太阳能应用地域广阔，农村、海岛及偏远地区利用价值更高；太阳能清洁，开发利用过程无污染；太阳能光伏电站勘察设计简单，建设安装周期短；太阳能光伏发电没有运动部件，没有噪声，不易损坏，维护简单^[1]。

目前，对于太阳能的利用和开发最主要的利用形式为太阳能发电。太阳能并网发电系统无需蓄电池，可以节省系统投资，减少充放电装置引起的功率损耗和处理废旧电池带来的环境污染。并网发电可以与其他发电形式相互补充，对电力系统的稳定、经济运行意义重大，是太阳能发电最合理、最经济的发展方向。在太阳能发电系统中，并网逆变器作为连接发电系统与电网的接口装置，对并网系统效率、输出电压质量等性能起着至关重要的作用。 由于太阳能发电技术的迅猛发展，同时运行于电力系统中的并网逆变器的容量越来越大，数量也越来越多，各并网逆变器产生的谐波会相互叠加，甚至通过系统中的振荡放大导致电源侧的谐波污染加重。为了降低谐波影响，降低功率损耗，尽可能节省原材料成本，电力输送的经济性和科学性必然要求提高并网逆变器的电压等级。阻碍逆变技术在高压大功率光伏并网系统中应用的主要因素有：（1）逆变器主管耐压值较低，不能与电力系统中高压范围直接匹配；(2)高电压等级的电力电子器件开关损耗大，导致逆变器的工作效率低；(3)大功率开关管开关频率比较低，逆变器输出波形的谐波含量较大，对于有高供电质量要求的负载装置需额外增加滤波电路。为了解决这些问题，学者们提出了多电平技术在光伏并网中的应用研究^[2]。多电平逆变器中开关器件耐压等级低，开关频率高，谐波成分少，因而并网效率高、质量高。在现有多电平拓扑结构中，级联型多电平逆变器具有所需器件少，易于实现扩展等优点，十分适用于光伏并网发电系统，且有利于光伏并网发电系统向高效化、模块化、小型化、智能化的方向发展。

1.1国外研究情况

化石能源的有限性和环境保护压力的增加，使世界上许多国家加强了对绿色能源和可再生能源技术研究的支持。光伏发电产业发展的初期只要是依靠各国政府在政策及资金方面的大力支持，现在它已逐步商业化，进入了一个新的发展阶段。许多大公司的加入，使产业化进程大大加快。自20世纪90年代以来，国外发达国家掀起了发展“屋顶光伏发电系统”的研发高潮，屋顶光伏发电系统不单独占地，将太阳能电池安装在现成的屋顶上，非常适合太阳能能量密度较低的特点，而且其灵活性和经济性都大大优于大型光伏并网发电，有利于普及，有利于战备和能源安全，所以受到各国重视。1997年6月，美国前总统克林顿宣布实施“百万个太阳能屋顶计划”，计划到2010年安装100万套太阳能屋顶。其他一些发达国家也都有类似的光伏屋顶发电计划或项目，如荷兰、瑞士、芬兰、奥地利、英国、加拿大等。属于发展中国家的印度也在1997年12月宣布到2020年将建成50万套太阳能屋顶发电系统。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1. 学习光伏pv系统特点，构成和运行原理；

2. 学习并网级联5电平h桥逆变器的工作原理；

3. 深入理解逆变器的控制方法；

3. 研究计划与安排

第1~3周 查阅文献；分析题目研究现状，学习基本理论；

第4周 阅读文献、撰写开题报告，英文文献翻译；

第5周 学习h桥级联光伏逆变器并网系统的工作原理，确定方案；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 张全生.浅述光伏发电系统的作用及现状[j].科技创新导报,2010,11(58).

[2] 杨金焕.太阳能光伏发电应用技术[m].北京:电子工业出版社,2009.

[3] 李练兵.光伏发电并网逆变技术[m].北京:化学工业出版社,2016.