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1、I太阳能发电系统分析与简易设计太阳能发电系统分析与简易设计摘 要目前，太阳能正经历着由补充能源向替代能源发展的历史阶段。由于电力电子技术的快速发展以及人们对太阳能光伏并网发电重视程度的增加，使得太阳能光伏并网发电发展非常迅速。其中并网逆变器技术的发展在很大程度上提高了太阳能光伏并网发电的效率，降低了其发电成本。本文介绍了光伏发电的背景,研究了光伏发电的基本原理,在此基础上针对项目要求设计出一款符合要求的独立光伏系统,包括控制器基本功能的实现、控制器的保护功能和逆变器的主要电路设计及主程序流程。该设计主要适合中小型光伏系统，具有电路简单、功能较全等优点。关键词：光伏系统，控制器，逆变器IIThe
2、 analysis and simple design of solar power systemABSTRACTAt present, it is the historical stage that solar energy is changing from additional energy to alternative energy. As the rapid development of power electronics and increasing attention of solar photovoltatic making the development of solar ph
3、otoaoltaic power generation is very fast. The grid inverter technology has greatly improved the solar photoaoltaic power generation efficiency and reducing their cost of electricity. This paper describes the background of the photovoltaic power generation, and studies the basic principles of photovo
4、ltaic power generation. On this basis, there is a project designed to meet the requirements of an independent photovoltaic system, including the realization of the basic functions of controller, controller of protection Inverter and the main circuit design process and the main program. This design i
5、s suit for small and medium-sized photovoltaic system, with the advanges of simple circuit, and completed function. KEY WORDS: Photovoltaic systems, Controller, InverterIIIIV目目 录录前 言.1 第 1 章 绪论.2 1.1 研究背景.2 1.2 太阳能光伏发电的实用价值和意义.3 1.2.1 清洁能源技术经济性研究现状.3 1.2.2 我国太阳能资源的分布.5 1.3 光伏发电的研究应用现状和前景.6 1.3.1 国外研
6、究应用现状.6 1.3.2 国内研究应用现状.8 1.3.3 太阳能光伏发电的前景.9 1.4 课题的研究内容与目标.9 第 2 章光伏并网发电系统及基本原理.10 2.1 太阳能光伏电池的发电原理.10 2.2 太阳能光伏电池的特性.11 2.2.1 太阳能光伏电池的等效电路.11 2.2.2 太阳能光伏电池的外特性曲线.12 2.3 太阳能光伏发电系统的组成.14 2.4 太阳能光伏发电系统的分类.15 2.5 太阳能光伏发电系统的特点.16 第 3 章太阳能光伏系统设计.18 3.1 太阳能光伏系统总体设计原则.18 3.2 太阳能光伏发电系统的容量设计.19 3.2.1 蓄电池设计方法
7、.19 3.2.2 太阳能电池阵列设计.23 3.2.3 蓄电池和光伏组件方阵设计的校核.24 3.2.4 太阳能电池方阵倾角的确定.25 3.2.5 太阳能电池方阵平面上的辐射量计算.26 3.2.6 太阳能电池方阵前后间距的计算.26 3.3 控制器设计.26 3.3.1 最大功率跟踪点控制设计.26 3.3.2 充放电控制设计.27V3.3.3 保护措施.29 3.3.4 控制器的几个重要指标.29 3.4 逆变器设计.30 3.4.1 逆变器原理 .30 3.4.2 SPWM 产生电路 .32 3.4.3 保护电路 .34 3.4.4 功率器件 IGBT 的驱动及保护原理.35 3.5
8、 线路设计.36 3.6 光伏系统的其它硬件设计.36 结 论.37 谢 辞.38 参考文献.39 外文资料翻译.401前前 言言在地球资源日渐枯竭的今天，太阳能作为一种“取之不尽，用之不竭”的安全、节能、环保型新能源越来越受到世人的关注，各国政府或企业纷纷把可持续发展的目光投向太阳能这一新型能源领域。目前，随着太阳能应用技术的不断提高，国家政府的大力扶持，太阳能的应用也越来越广泛，目前我们国内太阳能的应用主要在以下几个方面：通信和工业应用，包括微波中继站、光缆通信系统等；农村和边远地区的独立光伏发电系统，主要包括太阳能户用系统、太阳能照明等；独立太阳能光伏发电在民用范围内主要用于边远的乡村，如家庭系统、村级太阳能光伏电站；在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵，在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发
