兆瓦级光伏电站双轴跟踪系统的设计与实现

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1、分类号：TP273.3密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：兆瓦级光伏电站双轴跟踪系统的设计与实现英文题目：TheApplicationofAxisTrackingSysteminMegawattPhotovoltaicPowerStation学位类别：工程硕士研究生姓名：孔浩学号：2013022437学科(领域)名称：控制工程指导教师：李洁职称：副教授协助指导教师：张飞职称：讲师2015年6月5日独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研

2、究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文（纸质版和电子版）的规定，即：本人唯一指定研究生院有权保留送交学位论文在学校相关部门存档，允许论文在校内被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。在论文作者同意的情况下，研究生院可以转授权第三方使用查阅该论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：导师签名：日期：内蒙古科技大学硕士学位论文摘要随着世界人口的不断持续增长和经济的飞速

3、发展，常规能源越来越不能满足人类生产生活的需要，常规能源中的煤炭、石油和天然气是化石能源，为不可生资源，而且化石能源利用过程中造成空气严重污染，导致全球气候变暖、冰山融化、海平面上升等自然灾害。新能源的出现在很大程度上缓解了上述出现的问题，相比新能源中发展比较快的几种，太阳能的利用越来越受人类的关注，太阳能资源能量丰富、分布广泛、清洁无污染、可以再生，所以太阳能发电成为新能源中发展最快的技术。但是太阳能利用过程中存在不易收集、能量密度低、易受环境因素影响等缺点，因此如何更高效的利用太阳能资源成为全球都在关注的问题，目前，最为广泛的利用形式为光伏电站。现在的光伏电站组件多为固定角度安装，

4、对于发电量的提高很受限制，虽然绝大部分安装角度为最佳角度，但是不能随着周围环境的变化实现跟踪，所以很大程度上制约了整个光伏电站的发电效率。为提高电站整体发电量，本文提出了双轴跟踪系统在光伏电站的应用。采用时控法与反馈修正法相结合的追踪方式，首先通过天文计算公式得到太阳高度角及方位角完成开环控制，然后通过倾角仪反馈的角度值进行反馈修正，跟踪过程中考虑到一天中方位角与高度角不同的变化规律提出了不同时间段不同跟踪步长的跟踪方式；主从CPU相互配合的集中式分散式相结合的控制方式，主控制器完成特殊天气下的集控策略及通过信号采集模块采集到的光照及地理信息为从控制器提供控制依据，从控制器完成太阳高度

5、角及方位角的计算，正常情况下的跟踪控制及运行数据及发电量数据的采集；工业以太网与工业级无线并用的通讯方式，主控制器与上位机之间、各从控制器之间通过工业以太网相连，从控制器与主控制器之间通过工业级无线连接，该连接方式使整体的通讯方案更加灵活，易于整个系统的容量扩张，很大程度上减小了前期的施工量及后期的维护量。理论分析和设计表明，该方法在保证最大发电效率的同时，减少了能量消耗，易于电站推广应用。关键词：双轴跟踪系统；光伏电站；多CPU；时控法；反馈修正法I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractWiththesustainedgrowthoftheworld'spopulationand

6、rapiddevelopmentoftheeconomy,conventionalenergyismoreandmorecannotsatisfytheneedofhumanproductionandliving,theoilandnaturalgasaretheresourceofthenotstudents,theseriouspollution,theglobalclimatewarming,meltingglaciers,risingsealevelsintheprocessofusing.Theemergenceofnewenergyishelpfulfortheallevi

7、ateoftheaboveproblems,thehumanbeingputmoreandmoreattentiononthesolarenergycomparedwithseveralnewenergy,ithastheadvantagesofrichinenergy,widelydistributed,nopollution,regenerating,sothesolarpowerbecomeoneofthefastestgrowingte