太阳能作为种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比利用最大，是最理想的可再生能源。因为它具有以下的特点数量巨大每年到达地球表面能供人类利用的太阳辐射相当于颗原子弹爆炸时所发出的能量时间长久用之不竭，太阳按目前功率辐射能量其时间约可持续亿年普照大地取之不尽，不需要开采和运输清洁无污染无任何物质的排放，既不会留下污染物，也不会向大气中排放废气。二〇四年五月九日星期五光伏发电的优势太阳能的开发利用主要有光热利用光伏利用光化学利用等三种形式。目前，以太阳能电池技术为核心的太阳能光伏利用成为太阳能开发利用中最重要的应用领域，因为光伏发电具有以下明显优点结构简单，体积小且轻。能独立供电的太阳能电池组件和方阵结构都比较简单，输出的晶体硅太阳能电池组件，体积约为，质量为。容易安装运输，建设周期短。只要将太阳能电池支撑并面向太阳即可发电，宜于制成小功率移动电源个的太阳能电池发电站，占地约，不足个月便可建成发电。维护简单，使用方便。如遇风雨天，只需检查太阳电池表面是否被粘污接线是否可靠蓄电池电压是否正常即可。大型光伏电站使用计算机控制运行，运行费用很低。清洁安全无噪声。光伏发电本身不向外界排放废物，没有机械噪声，是种理想的能源。可靠性高，寿命长，并且应用范围广。晶体硅太阳能电池的寿命可以长达至年，在光伏系统中，只要设计合理选型适当，蓄电池的寿命可以达到多年太阳能几乎无处不在，太阳能电池在中国大部分范围内都能作为独立的电源。太阳能开发潜力在中国，太阳能资源较好的地区占国土面积以上，主要集中在西部地区，尤其是西北和青藏高原，年平均日照在小时以上，中国陆地每年接收的太阳辐射量约合亿吨标准煤。太阳能发电虽受昼夜晴雨季节的影响，但可以分散的进行，所以它适于各家各户分别进行发电，而且可以连接到供电网络上，使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司，不足时又可以从电力最衷心的感谢和深深的敬意。此外，近四年的学习中，我的家人和朋友们给了我很多的鼓励和支持，谢谢你们。我将带着这份期望，在未来的日子里，做出更好的成绩。最后，向所有关心和帮助过我的老师同学和朋友表示由衷的感谢,衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师,二〇四年五月九日星期五毕业设计届题目太阳能光伏发电系统的研究学院物理电气信息学院专业电气工程与自动化年级级学生学号学生姓名指师教师二〇四年五月九日星期五年月日二〇四年五月九日星期五摘要太阳能作为种新型的绿色可再生能源，具有储量大利用经济清洁环保等优点。因此，太阳能光伏发电技术成为人们普遍关注的焦点，提高系统的整体效率便成为重中之重。本文主要是针对太阳能光伏发电系统中的最大功率点跟踪，与并网系统两方面进行研究。首先，概述了国内外太阳能光伏发电的现状和发展前景，以及光伏发电系统的结构组成和分类，使我们对光伏发电系统建立个总体的认识其次，对光伏电池及其特性做了简单介绍，分析了太阳能电池板的工作原理，得出了不同环境及不同日照强度下的太阳能电池输出特性曲线图，结果证明了太阳能电池的非线性再其次，简要的介绍了最大功率点跟踪技术的原理及常规算法，通过对系统进行了建模仿真，并对其结果进行分析，得出相应结论最后，对光伏并网系统的原理及控制策略做了定的介绍，并进行了建模与仿真。关键词太阳能光伏发电蓄电池仿真最大功率点并网发电二〇四年五月九日星期五，二〇四年五月九日星期五二〇四年五月九日星期五目录第章绪论课题背景与选题意义全球能源危机与环境问题太阳能的开发与利用国内外研究综述光伏发电的历史国内研究综述国外研究综述本文主要工作第二章太阳能光伏发电系统概述太阳能光伏发电系统的组成太阳能光伏系统的分类独立型光伏发电系统并网型光伏发电系统混合型光伏发电系统太阳能光伏发电系统的应用光伏发电尚存在的问题第三章光伏电池及其特性太阳能电池的分类太阳能电池的基本工作原理太阳能电池的等效电路太阳能电池的特性第四章最大功率点跟踪技术算法的原理常规跟踪算法恒定电压法扰动观察法二〇四年五月九日星期五电导增量法仿真分析第五章光伏并网系统的研究光伏发电并网的必要性光伏并网条件与并网电路原理光伏逆变器基于技术的逆变器原理光伏并网系统逆变器控制方式并网控制策略仿真分析第六章结论与展望结论展望参考文献致谢二〇四年五月九日星期五第章绪论课题背景与选题意义全球能源危机与环境问题能源是维持整个人类社会运营和发展的动力，对人类社会起着至关重要的作用。在本世纪初进行的关于世界化石能源储量的调查研究数据显示以当前人类的能源消耗速度，石油还可以开采约年，煤炭为年，天然气为年。而我国化石能源的储量情况更加严峻，严重制约了经济的发展。此外，由于化石能源的大量使用，对环境造成了严重的污染，对生态造成了巨大的破坏。例如，由于化石燃料的燃烧，大气中的颗粒物和二氧化流浓度增高，危及人类和其他生物的身体健康，同时还会腐蚀材料，给人类社会造成损失工业废水和生活污水的排放，使人体质量恶化，危及水生生物的生存，给生态系统造成直接的破坏和影响。除此之外，污染物的积累和迁移转化还会引起多种衍生的环境效应，给生态系统和人类社会造成间接的危害。例如，温室效应酸雨和臭氧层的破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。随着经济和贸易的全球化，环境污染也日益呈现国际化趋势，近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。差值经过两个滞环比较器，产生路控制全桥逆变二〇四年五月九日星期五电路开关器件的开关信号，为了防止同桥臂上两个开关器件同时导通，滞环比较器的上下限分别设置为，和，。，图光伏并网系统的仿真图在环境温度为，太阳光照强度为的条件下进行仿真。结果如图所示电容电压时间图电容电压波形二〇四年五月九日星期五电网电压时间电网电压波形并网电流时间并网电流波形图并网电流和电网电压的比较图由图可以看出，电容电压最终达到给定的。由图可以看出并网电流和电网电压能很好地保持同频同相，在时，太阳光照强度由升高为，太阳能电池板输出功率增加，并网电流增加，向电网输送的有功功率也增加。从以上的仿真波形可以看出，电容电压稳定在给定电压值处，并网电流和电网电压同频同相，验证了并网控制策略的理论分析。二〇四年五月九日星期五第六章结论与展望结论本文针对太阳能光伏发电的各方面相关知识，包括太阳能光伏发电系统的组成分类及应用，太阳能光伏电池的光电转换原理，电池分类及输入输出特性，光伏系统的最大功率点跟踪及并网系统的仿真等，进行了简单的介绍与探讨。具体包括太阳能电池的输出功率受日照强度温度及光电池材料等因素影响很大，且其与输出电压及电流间的关系呈非线性。这对光伏发电控制器的设计具有定意义。为提高整体效率，使光伏阵列输出功率最大化，对最大功率点跟踪原理进行了简单分析，并且介绍了目前几种比较常用的最大功率点跟踪算法，如恒定电压法，电导增量法扰动观测法。为提高整器研究电力电子技术，陈进美，陈峦光伏发电最大功率跟踪方法的研究科学技术与工程，沈欣炜，郑竞宏，朱守光伏并网逆变器控制参数的轴解耦辨识策略电力系统自动化，许志龙大型光伏发电聚光器跟踪机构的研制太阳能学报，孙环阳，黄筱调，裴亮基于的聚光光伏发电自动跟踪系统的设计机床与液压，安玉彬，刘旭东，田用春二十世纪中国能源发展的总趋势能源工程高峰，孙成权，刘全根我国太阳能开发利用的现状和建议能源工程郭廷玮等太阳能的利用和前景北京，科学普及出版社，崔容强，喜文华，魏康太阳能光伏发电太阳能，二〇四年五月九日星期五二〇四年五月九日星期五致谢本论文的研究工作是在我的导师潘欢讲师的精心指导下完成的。潘老师在我的论文研究工作中给予了大量的极其有益的建议和具体的指导，并在论文的撰写和审稿中倾注了大量的心血。在此我要向我的导师致以体效率，降低蓄电池充放电过程中的损失，本文简单介绍了并网系统的工作原理等，并进行了仿真。展望本文以个完整的光伏发电系统为研究对象，对涉及到的主要部分作了详细的分析与仿真研究。但由于缺乏试验条件以及比较先进的测量仪器，对仿真模型效率只能进行理论上的分析，还需在实践中对这些效果进行验证。同时，在控制算法上需要做进步的改进，目前己有很多学者提出基于模糊控制理论和神经网络的搜索算法，可以尝试这些新的算法，以进步提高控制精度。二〇四年五月九日星期五参考文献张作字，王景燕，李燕青光伏发电的现状和展望科技信息，孔娟太阳能光伏发电系统的研究青岛青岛大，张化德太阳能光伏发电系统的研究济南山东大学，王传辉太阳能光伏发电系统的研究哈尔滨哈尔滨工程大