新型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)與研究.pdf

1、能源問題,已經(jīng)成為當今世界最為關(guān)注的問題。隨著非可再生能源的逐漸消耗殆盡,人們開始把更多的精力投入到可再生能源的利用和開發(fā)上。而太陽能作為一種新興的能源,以其取之不盡、無污染等優(yōu)點,受到人們越來越多的重視。
　　 隨著太陽能電池的造價逐漸的降低,使得太陽能電池得到了廣泛的應用,然而,太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率比較低,太陽能發(fā)電系統(tǒng)的工作性能在受到外界環(huán)境的影響時表現(xiàn)的不穩(wěn)定性,也制約了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的更加廣泛的應用。產(chǎn)生這種情況的主要

2、原因是由于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的控制器的硬件電路和軟件程序的設計問題。在控制器的軟件設計中,采用的控制策略沒有考慮到環(huán)境因素對太陽能發(fā)電系統(tǒng)輸出功率的影響,這就使得對太陽能發(fā)電系統(tǒng)所使用的最大功率點跟蹤的控制策略的研究變得尤為必要。
　　 本文以獨立的太陽能發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,研究了現(xiàn)有的太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的太陽能電池控制器的優(yōu)缺點,分析導致太陽能電池控制器工作不穩(wěn)定的原因,并在現(xiàn)有的太陽能電池控制器的基礎上,對太陽能電池控制器的軟件程

3、序和硬件電路進行了重新的設計,對太陽能電池控制器中采用最大功率點跟蹤的控制策略進行了研究,并對其進行了仿真。同時,在現(xiàn)有的太陽能發(fā)電系統(tǒng)上加入了無線監(jiān)控網(wǎng)絡,形成了新型的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
　　 本文的主要的內(nèi)容有:
　　 (1)對太陽能發(fā)電系統(tǒng)進行了概述,綜述了國內(nèi)外太陽能發(fā)電系統(tǒng)的應用和發(fā)展現(xiàn)狀。
　　 (2)描述了新型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成和功能,提出了新型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設計方案和設計原則。
　　 (

4、3)分析了太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的太陽能電池控制器的存在的問題,結(jié)合太陽能電池的特性,根據(jù)DC-DC電壓轉(zhuǎn)換電路的工作原理,重新設計了太陽能電池控制器的硬件電路。根據(jù)最大功率點跟蹤法中的擾動觀測法的思想,設計了控制器的充電、放電的軟件程序。
　　 (4)在太陽能電池控制系統(tǒng)上加入了無線監(jiān)控網(wǎng)絡,并根據(jù)無線監(jiān)控網(wǎng)絡的設計需要設計了相應監(jiān)控控制器:集散控制器和節(jié)點控制器。同時,根據(jù)無線監(jiān)控網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu),設計了相應的通訊協(xié)議。