太阳能光伏电站自动跟踪系统的研究硕士学位论文

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1、华北电力大学（保定）硕士学位论文太阳能光伏电站自动跟踪系统的研究姓名：李枝玖申请学位级别：硕士专业：电气工程；电力电子与电力传动指导教师：石新春2011-03摘要摘要太阳能是一种理想的可再生能源，世界各国都在积极开发利用太阳能，随着光伏电池价格的大幅下落以及逆变技术的逐渐成熟，节能减排的迫切要求，我国把开发利用太阳能作为一项可持续发展的重要战略。然而目前太阳能光伏电站效率低，发电成本高，直接制约光伏发电产业的大规模推广，提高太阳能光伏电站效率已成为光伏发电产业的基本要求。理论分析表明：跟踪式与固定式的太阳能发电装置相比，其能量的接收率可提高35%，而目前晶硅

2、太阳能电池板实际利用转化率约为15%~17%。因此，本文研究现有太阳跟踪器的原理，结合保定三伊方长电力电子有限公司的相关课题，研究设计了一种基于单片机控制的技术经济性好的太阳自动跟踪系统。在对目前国内外太阳跟踪器原理研究的基础上，本文采用了光线跟踪和一种按仰角(太阳高度)和方位角(太阳方位)分别控制调节的太阳自动跟踪方法。采用单片机计算、检测太阳和电池板位置并发出脉冲，控制电机的转动角度，实现跟踪装置对太阳的自动跟踪，使跟踪装置始终处于与阳光垂直的最佳位置。最后，结合工业实际应用，论文给出了自动跟踪系统具体硬件电路实现和基于MSP430F169单片机控制程序

3、的开发。工程实际应用表明，本文设计的太阳自动跟踪的研究思路、控制方法、硬件设计以及软件设计均是切实可行的。系统具有结构简单、运行平稳、跟踪精度高、抗干扰性强等特点。关键词：太阳能光伏电站；自动跟踪；太阳角度；经纬度计算IAbstractAbstractThesolarenergyisanidealrenewableenergy.Inrecentyears,lotsofcountriesareworkingontheR&Dofsolarindustry.Withthepriceofphotovoltaiccellsfallssharplyandinverter

4、technologymaturity,Anurgentrequirementforenergysaving,Ithasbecomeanimportantnationalstrategicdecisionofcontinualdevelopmenttoexploitandutilizethesolarenergy.However,thereislowconversionefficiencyofsolarpowerplant,powergenerationcostsarehigh,restrictingdirectlarge-scalepromotionofph

5、otovoltaicpowergenerationindustry,Improvetheefficiencyofsolarpowerplantgenerateelectricityhasbecomethebasicrequirementsofphotovoltaicpowergenerationindustry.Analysisindicatedshowsthat,thereceivingrateofpointingdeviceislower35%thanthetrackingdevice,andinallcurrentdeviceconversionrat

6、eroughlyis15%.Therefore,westudytheprinciplesoftheexistingsolartrackingdevice,combinedwithBaoDingSanYifortunerelatedtopics,Theresearch’sdesignbasedonsinglechiptechnologyautomaticallytrackthesunbothhighqualityandeconomical.Inthesun-trackingdeviceathomeandabroadonthebasisofprinciplest

7、udy,wedesignastatisticalelevation(solaraltitude)andazimuth(sunposition)wereautomatictrackingcontrolandregulationofthesun.CalculationsusingpulsingthroughtheMCUtocontroltherotationangleofthesteppermotortoachievetheautomatictrackingofthesun,thetrackingdeviceisalwaysinthebestpositionpe

8、rpendicularwiththesun.Fina