混合光伏系統(tǒng)的數(shù)字化控制方案設(shè)計及實現(xiàn)

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人類對能源的消耗不斷增加。人類目前使用的能源大部分都是化石能源，化石能源是一種非可再生能源，所以隨著能源的消耗能源危機(jī)就顯現(xiàn)出來了。為了解決能源危機(jī)需要尋找一種干凈的、清潔的能源作為替代能源。太陽能成為替代能源的首選。本文將研究一種混合光伏系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成電能加以利用。 針對目前光伏系統(tǒng)存在的問題，設(shè)計并實現(xiàn)一種混合光伏系統(tǒng)的全數(shù)字化控制方案。該混合光伏系統(tǒng)采用太陽能與市電混合供電的方式為負(fù)載供電。根據(jù)功能需求及性能指標(biāo)，系統(tǒng)要求滿足通過液晶屏可以實時監(jiān)測蓄電池的狀態(tài)實現(xiàn)太陽能與市電之間的無接縫供電、對負(fù)載的連續(xù)供電，并且對整個系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行自動控制。 首先，根據(jù)要求，設(shè)計混合光伏系統(tǒng)的全數(shù)字化控制方案。重點設(shè)計了無接縫供電模塊和蓄電池電量檢測模塊的實現(xiàn)方案，還分別設(shè)計了充電模塊、放電模塊、選通模塊、以及液晶顯示模塊。 其次，硬件實現(xiàn)了混合光伏系統(tǒng)的控制平臺，采用ATmega16L作為混合光伏系統(tǒng)的控制芯片；利用DS2438實現(xiàn)了蓄電池電量的檢測；選用電容作為無接縫供電模塊的儲能元件，實現(xiàn)了系統(tǒng)的無接縫供電。并對所有的模塊進(jìn)行了測試，測試結(jié)果與設(shè)計要求相符。 在光伏系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，選取并設(shè)計了滿足系統(tǒng)需求的逐日系統(tǒng)實現(xiàn)方案，該逐日系統(tǒng)選擇通過計算太陽的高度和方位角的方法來跟蹤太陽，設(shè)計了逐日系統(tǒng)的整體實現(xiàn)方案，選定了硬件的型號，并且完成了硬件電路的繪制。 【關(guān)鍵詞】：混合光伏系統(tǒng) 無縫供電 蓄電池電量檢測 逐日系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM615;TM76
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景及課題分析10-12
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 太陽能的優(yōu)缺點10-12
• 1.1.3 課題分析12
• 1.2 光伏系統(tǒng)概述12-14
• 1.2.1 直聯(lián)式光伏系統(tǒng)12-13
• 1.2.2 帶有蓄電池的光伏系統(tǒng)13
• 1.2.3 太陽能光伏發(fā)電離網(wǎng)系統(tǒng)13-14
• 1.2.4 混合光伏系統(tǒng)14
• 1.2.5 并網(wǎng)光伏系統(tǒng)14
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線14-18
• 1.3.1 系統(tǒng)功能需求和技術(shù)指標(biāo)14-15
• 1.3.2 光伏系統(tǒng)的模式及關(guān)鍵技術(shù)15-17
• 1.3.3 技術(shù)路線17-18
• 1.4 論文章節(jié)安排18-20
• 第2章 混合光伏系統(tǒng)整體方案的設(shè)計20-27
• 2.1 整體方案設(shè)計20
• 2.2 無接縫供電模塊設(shè)計20-22
• 2.3 蓄電池電量檢測模塊設(shè)計22-23
• 2.3.1 檢測方法選取22-23
• 2.3.2 模塊設(shè)計23
• 2.4 其它模塊設(shè)計23-26
• 2.4.1 充電模塊23-24
• 2.4.2 放電模塊24-25
• 2.4.3 顯示模塊25
• 2.4.4 選通模塊25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 基于 ATmega16L 的混合光伏系統(tǒng)的實現(xiàn)27-50
• 3.1 硬件電路設(shè)計的總體方案27-28
• 3.2 無接縫供電模塊的硬件實現(xiàn)28-29
• 3.3 蓄電池電量檢測模塊的硬件實現(xiàn)29-31
• 3.4 其它模塊的硬件電路實現(xiàn)31-38
• 3.4.1 充電模塊31-34
• 3.4.2 放電模塊34-36
• 3.4.3 顯示模塊36-37
• 3.4.4 選通模塊37-38
• 3.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計38-49
• 3.5.1 整體軟件設(shè)計方案38-40
• 3.5.2 主控芯片程序40-41
• 3.5.3 蓄電池電量檢測模塊程序41-44
• 3.5.4 程序流程圖及主要程序44-47
• 3.5.5 液晶驅(qū)動模塊程序47-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第4章 混合光伏系統(tǒng)的性能測試50-56
• 4.1 蓄電池電量檢測模塊測試50
• 4.2 降壓穩(wěn)壓模塊的效率測試50-51
• 4.3 液晶顯示模塊測試51-52
• 4.4 充電模塊測試52-53
• 4.5 系統(tǒng)整體測試53-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 第5章 基于逐日平臺的混合光伏系統(tǒng)方案設(shè)計56-64
• 5.1 逐日系統(tǒng)的必要性及方案選取56-59
• 5.1.1 必要性分析56
• 5.1.2 逐日方案選取56-59
• 5.2 逐日系統(tǒng)整體方案設(shè)計及硬件電路設(shè)計59-63
• 5.2.1 系統(tǒng)整體方案設(shè)計59-60
• 5.2.2 硬件電路設(shè)計60-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

中國溫室氣體排放的歷史積累和現(xiàn)狀分析    劉斐;高慧燕;

太陽能發(fā)電的發(fā)展與展望    姜茜;

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展    趙晶;趙爭鳴;周德佳;

基于DS2438的大功率蓄電池狀態(tài)檢測    嚴(yán)加朋;王大志;金有超;

中國的溫室氣體排放、減排措施與對策    黃耀;

鉛酸蓄電池的充電方法與充電工藝    李俄收,吳文民

基于DS2438芯片的智能電池監(jiān)測系統(tǒng)    郭海帆 ,宣宗強(qiáng) ,王海

基于LT3652的太陽能充電器設(shè)計方法    劉陽;胡芃;張謙;

太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展    趙春江;楊金煥;陳中華;鄒乾林;

太陽自動跟蹤器的研究    孫茵茵,鮑劍斌,王凡

基于智能充電芯片的光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    陸璐

太陽能電池板自動追蹤系統(tǒng)的研究    毛桂生

太陽能光伏電站自動跟蹤系統(tǒng)的研究    李枝玖

鉛酸蓄電池組智能充放電系統(tǒng)的研究    徐海輝

蓄電池充電系統(tǒng)的研究與設(shè)計    潘軍

鉛酸蓄電池智能充電器研究與設(shè)計    肖有文

基于DSP的太陽能電池充電及用電管理系統(tǒng)的研究    胡輝

基于TMS320F2812的同步發(fā)電機(jī)DSP勵磁控制器的研究與開發(fā)    謝博

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究    孔娟

基于DSP的太陽能獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究與設(shè)計    吳忠軍

AVR單片機(jī)在雙溫雙控酒柜控制器中的應(yīng)用    王小立;何義濤;

基于AVR單片機(jī)的門禁控制器的設(shè)計與實現(xiàn)    周斌;陳偉海;于守謙;

無線傳輸數(shù)字子母鐘    范羽;岑朝汝;

重慶市農(nóng)業(yè)溫室氣體減排潛力分析    王莉瑋;趙中金;曾榮;王正奎;

基于DSP和ISP1581的USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計    陶玉貴;余紅英;喻潔;

基于嵌入式技術(shù)的光泵磁力儀控制系統(tǒng)設(shè)計    劉鯤;李輝;

光伏并網(wǎng)發(fā)電的最大功率點跟蹤算法研究    王桂英;史金玲;紀(jì)飛;王歡;

AVR單片機(jī)ATMEGA16寄存器總綱    郝云鵬;

AVR單片機(jī)SPI雙機(jī)通訊    郝云鵬;

AVR單片機(jī)USART雙機(jī)通訊    郝云鵬;

基于LQ最優(yōu)控制策略的交流混合磁軸承控制系統(tǒng)研究    陳艷;吳熙;王亦紅;陸靜;朱熀秋;

兩輪自平衡機(jī)器人設(shè)計及LQ控制    阮曉鋼;劉江;狄海江;李欣源;

交流混合磁軸承變剛度系數(shù)分析與控制系統(tǒng)研究    張維煜;阮穎;嵇尚華;孫曉東;朱熀秋;

關(guān)于大理州可再生能源與電網(wǎng)和諧發(fā)展的思考    宋春;

微機(jī)應(yīng)用于布光控制的設(shè)計    樂晉紅;申紫娟;王國輝;劉春林;

一種新型遙控布光系統(tǒng)的設(shè)計    申紫娟;聶晶;王立科;張艷冰;

中國發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的建議    裴瑩瑩;呂連宏;羅宏;

基于DSP的戰(zhàn)車火控系統(tǒng)彈道解算器設(shè)計    雷振球;任哲平;武萌;

一種水面清潔機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計    翟宇毅;羅煥新;

激光通信中PIN陣列接收的DSP實現(xiàn)    司立宏;何寧;周田華;

生物質(zhì)炭輸入對土壤氮素流失及溫室氣體排放特性的影響    劉玉學(xué)

微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化運行及控制策略研究    崔明勇

中國地面太陽輻射長期變化特征及短期預(yù)報方法研究    馬金玉

縣域農(nóng)田N_2O排放量估算及其減排碳貿(mào)易案例研究    高春雨

黃河上游灌區(qū)稻田系統(tǒng)氮素氣態(tài)損失及平衡研究    張惠

分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越問題的若干關(guān)鍵技術(shù)研究    蔚蘭

太陽能熱光伏系統(tǒng)機(jī)理與實驗研究    陳雪

四維時滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動力學(xué)研究    茅曉晨

永磁球形電動機(jī)動力學(xué)解耦控制及通電策略研究    郭辰

中國主要生物質(zhì)廢物環(huán)境影響與污染治理策略研究    羅鈺翔

繼電保護(hù)測試儀檢定裝置的研究與實現(xiàn)    王磊

垃圾車專用控制器的研制    許雷

高壓帶電作業(yè)機(jī)器人運動控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)    王公旺

嵌入式智能交通信號控制系統(tǒng)研究    王超

基于時差法的超聲波流量測試系統(tǒng)研究    劉麗珺

高速多功能橫機(jī)控制系統(tǒng)研制    張丹

河南省電力行業(yè)溫室氣體減排潛力分析    王姍姍

智能高壓TSC無功補(bǔ)償裝置的研制    趙秋山

動態(tài)電壓恢復(fù)器控制研究    付邦勝

基于DSP的水下機(jī)器人嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計    史文韜

國內(nèi)外光伏發(fā)電的新進(jìn)展    昌金銘;

太陽能電池并聯(lián)電阻的一種測量方法    陳庭金,涂潔磊,汪東翔,董俊

世界能源消費現(xiàn)狀和可再生能源發(fā)展趨勢(上)    錢伯章;

VRLA蓄電池變電流間歇快速充電方法    陳體銜,甄春花

光伏發(fā)電系統(tǒng)中影響蓄電池壽命因素分析    王菊芬,李宣富,楊海平,易良廷

小型VRLA電池分段恒流充電特性的研究    陳靜瑾

談?wù)勩U蓄電池放電時的電壓陡降    吳壽松,孔德龍

延長獨立光伏電站蓄電池使用壽命的措施探討    陳慧玲

太陽能光伏應(yīng)用中的儲能系統(tǒng)研究    陳維;沈輝;鄧幼俊;

慢脈沖快速充電對蓄電池不同DoD循環(huán)壽命影響的研究    王堅;

光伏水泵系統(tǒng)及其控制的研究    蘇建徽

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

獨立光伏系統(tǒng)中蓄電池管理的研究    歐陽名三

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制的研究    鄭詩程

光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)綜合控制策略研究及實現(xiàn)    吳理博

一種智能充電系統(tǒng)的初步研究    馮義

風(fēng)/光互補(bǔ)混合發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計    李爽

反激變換器的應(yīng)用研究    胡江毅

獨立運行風(fēng)/光互補(bǔ)電站控制監(jiān)測系統(tǒng)的研究    定世攀

晶體硅太陽能電池選擇性擴(kuò)散及表面鈍化研究    吳瑜之

基于單片機(jī)的IGBT光伏充電控制器的研究    楊化鵬

PWM光伏逆變電源DC-DC電路及最大功率點跟蹤技術(shù)的研究    周廷

數(shù)字控制DC-DC變換器的研究    許會軍

分布式獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變電源及其并聯(lián)的研究    王昉

太陽自動追蹤系統(tǒng)的研究    趙麗偉

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)(8) 光伏系統(tǒng)的安裝調(diào)試    馬勝紅;陸虎俞;

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)(9) 光伏系統(tǒng)的維護(hù)與檢修    馬勝紅;陸虎俞;

非對稱聚光跟蹤光伏系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢    李杰吾;

建筑光伏系統(tǒng)的設(shè)計、工程管理與維護(hù)    王東;

太陽光伏系統(tǒng)設(shè)計淺析    張德科;寧芙;

某職工宿舍屋頂光伏系統(tǒng)的設(shè)計方案研究    李光明;劉祖明;何京鴻;趙恒利;

光伏系統(tǒng)分布式功率的優(yōu)化    王坤;施火泉;

美國擬開發(fā)即插即用式光伏系統(tǒng)推進(jìn)分布式太陽能應(yīng)用    本刊編輯部;

史立山:應(yīng)重點支持建設(shè)分布式光伏系統(tǒng)    史立山;

多晶硅-光伏系統(tǒng)碳排放環(huán)節(jié)分析    劉臣輝;詹曉燕;范海燕;呂信紅;

光伏系統(tǒng)應(yīng)用中的若干誤區(qū)    楊金煥;陳中華;

并網(wǎng)光伏系統(tǒng)對配電網(wǎng)的影響及安全生產(chǎn)管理對策    張月超;梁冰;

光子晶體熱輻射器應(yīng)用于熱光伏系統(tǒng)中的研究進(jìn)展    杜盼盼;許靜;李宇杰;陳金宏;

光伏系統(tǒng)用中小功率逆變電源的現(xiàn)狀與展望    楊宏;王鶴;

廣州地區(qū)傾角對光伏系統(tǒng)性能影響實驗研究    陳維;沈輝;王寧;施曉丹;楊振寶;

聚光跟蹤常規(guī)單晶光伏系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化趨勢    李杰吾;

并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)孤島現(xiàn)象的混沌檢測方法    李波濤;李鵬;張宏濱;王志強(qiáng);馬夢朝;

應(yīng)用于光伏系統(tǒng)之直流／直流模組化轉(zhuǎn)換器研制    陳建富;梁從主;趙興國;

太陽能供電器推廣應(yīng)用中的幾個問題初探    徐曉晨;馬影輝;邵廣義;

太陽能供電器推廣應(yīng)用中的幾個問題初探    徐曉晨;馬影輝;邵廣義;

光伏系統(tǒng)是租賃還是購買    見習(xí)記者 徐瑤

大力推廣光伏產(chǎn)業(yè)的實用工程    記者 李志強(qiáng)

中環(huán)光伏在寧打造光伏系統(tǒng)集成基地    記者 張希　通訊員 王靜

歐洲政策調(diào)整助推中小光伏成主流    本報記者 李永強(qiáng)

中小光伏漸成新寵    本報記者 李桂琴

山東省博物館光伏系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電    趙國陸

中國大力發(fā)展光伏系統(tǒng)發(fā)電    秦京午

開發(fā)光伏系統(tǒng)市場前景廣闊    中信集團(tuán)武漢市建筑設(shè)計院 李蔚

分布式光伏應(yīng)用安全隱患不容忽視    國網(wǎng)能源研究院 孫李平

我們的事業(yè)充滿陽光    周慧　本報記者 吳長鋒

基于Z源網(wǎng)絡(luò)的三端口光伏系統(tǒng)研究    高志強(qiáng)

并網(wǎng)型戶用光伏系統(tǒng)的孤島檢測技術(shù)研究    劉芙蓉

太陽能熱光伏系統(tǒng)機(jī)理與實驗研究    陳雪

熱光伏系統(tǒng)數(shù)值模擬及其光譜控制方法研究    茆磊

小型光伏系統(tǒng)及其關(guān)鍵問題研究    胡義華

熱光伏系統(tǒng)的實驗和理論研究    吳璽

并網(wǎng)光伏系統(tǒng)中混沌現(xiàn)象的研究    陳浩

混合光伏系統(tǒng)的數(shù)字化控制方案設(shè)計及實現(xiàn)    于冰

北京地區(qū)光伏系統(tǒng)發(fā)電功率預(yù)測的研究    張勃

光伏系統(tǒng)并網(wǎng)管理應(yīng)用項目研究    楊曉紅

光伏系統(tǒng)實驗平臺及控制策略的研究與實現(xiàn)    謝偉

光伏系統(tǒng)的數(shù)據(jù)仿真和管理    孫寧勵

稀土輻射器熱光伏系統(tǒng)余熱發(fā)電研究    龐志偉

多逆變器光伏系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略研究    王飛

基于直流微網(wǎng)的光伏系統(tǒng)研究    孫濛濛

建筑模塊化光伏系統(tǒng)及其控制策略    周毓穎