毕业论文硬件部分初稿

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1、南阳理工学院本科生毕业设计（论文）光伏并网发电模拟系统的硕件设计学生：刘磊专业：电气工程及其自动化指导教师：徐源讲师2011年4月摘要太阳能作为一种高效无污染的新能源，一种未來世纪常规能源的替代品。目前，太阳能光伏并网发电是太阳能光伏的重要应用z—,其系统包括包括光伏电池、变换器、蓄电池、控制器四大部分。该设计从实验的角度，对光伏并网发电系统进行模拟，主要由DC-AC变换电路、控制电路、駅动保护电路、采样电路、工频变换电路以及显示电路等六部分组成。基木思路是在单-片机C8051F020控制作用下采用正弦波脉宽调制技术（SPWM）对系

2、统进行控制，主电路采用M0SFET为主要元器件的单相桥式逆变电路，经滤波电路滤波后变压进行输出。基于此，木设计采用单片机本身的PCA模块，定时器模块，完成相应的控制功能，使光伏发电频率紧跟模拟电网频率，绝对误差小于3%,同时实现光伏最大功率跟踪，系统具有欠压保护、过流保护以及频率和相位跟踪等功能，并在欠压、过流故障排除或能自动恢复正常状态。在负载变化范围内DC-AC变换效率可达70%以上，该系统性能相对稳定，能够满足木次设计的需要。关键词：光伏并网DC—AC逆变电路SPWM最大功率点跟踪Abstract第一章绪论1・1选题目的和意义

3、当今世界，传统化石能源止走向枯竭，且环境污染问题也口益严重，新能源和可再生能源的利用已经成为世界各国未来能源战略的重要组成部分。开发利用新能源和可再牛能源，增加能源供给，促进节能降耗，保障能源安全，减少温室气体排放，发展低碳经济是实现经济和社会可持续发展的需要。太阳能作为新型环保能源，具冇地域分布广阔、资源丰富、清洁无污染等特点，成为解决电能匮乏的新途径。太阳能作为一种巨量的可再生资源，每年到达地球表而的辐射能量相当于数亿万桶石油燃烧的能量。根据欧洲、日本等能源机构预测，2020年，光伏发电将占到全球发电量的1%,2040年将占到全

4、球发电量的21%,2050年，太阳能将成为全球主要替代能源之一。我国有十分丰富的太阳能资源。据估算，陆地表面每年接收的太阳辐射能约为5X1022焦耳，约相当于17000亿吨标准煤。太阳能发电技术的开发和利用主要是光伏发电，其用户分布在工业和商业利用、边远地区供电和城市照明电源等。2005年我国光伏发电装机容量达到7万千瓦以上，主要为边远地区的居民供电。其中边远地区居民供电站50%以上，每年的增长速度在20%以上。除了在边远无电地区得到应用外，十五期间也开展了并网屋顶光伏发电的示范，取得了一定的技术和工程经验。光伏发电在工业和商业利用

5、领威也有稳定的市场，城市照明灯具的年生产量超过了10兆瓦，占世界市场的70%o2005年我国光伏电池的制造能力已超过10万千瓦，生产金业有10多家，近两年，国际市场，尤其是在德国和口本极为优惠的经济政策的激励下，光伏市场需求强劲，我国的光伏产品也大量出口，刺激了国内产业建设的热潮，目前还有几条万千瓦级的组件生产线正在建设Z屮。与英他发电方式相比，目前的光伏发电的成本还是很高，因此，考虑到经济成本和支持我国光伏产业持续发展的需要,我国的光伏发电应采取稳步发展的原则和策略。十一五期间，我国的光伏发电系统的应用一方面以采用用户发电系统和建

6、设小型光伏电站为主，來解决偏远地区无电村和无电户的供电问题，建设了光伏发电20万千瓦，为200万户偏远地区农牧民提供了最基本的生活用电。另一方而，借鉴发达国家发展屋顶系统的经验，在经济较发达、城由现代化水平较高的大中城市，在公益性建筑物和其他建筑物以及在道路、公园、车站等公共设施照明屮推广使用光伏电源，到2010年已经建设总容量5万千瓦的屋顶光伏发电项廿。此外，还将开展大型并网光伏系统的示范，为在光伏成本下降到一定水平时开展大型并网光伏系统的大规模应用作准备。十一五末期，光伏系统的这三个方而的应用总量达到约40力千瓦。2010年是中

7、国太阳能光伏发电产业处在结构调整、产业升级阶段；也是屮国太阳能光伏发电产业步入“十二五”规划承上启下的关键一年。2010年，中国光伏电池产量达到8000兆瓦，约占全球总产量一半，居世界首位;光伏发电市场装机量预计达380兆瓦，占全球总装机的3%o“十二五”是我国能源发展的关键时期，在我国战略性新兴产业政策的激励下，我国光伏市场前景广阔。在一系列国家政策的支持和引导下，我国光伏市场将迎来新一轮增长期。综上所述，我国光伏并网发电取得了一定的成绩，主要体现在光伏产品生产方面。但总体来看，尚处于起步阶段，还出來光伏发电成本高、发电不连续的特

8、点，与世界发达国家的利用规模和技术水平相比，还有很大的弟距。因此，国内对光伏发电技术和设备制造的研发对捉高我国光伏发电水平具冇重要意义。1.2国内外研究现状1.2.1光伏发电系统分类1.独立发电系统光伏独立发电系统主要解决偏远的无电地