文档介绍：毕业设计方案题目分布式光伏发电并网系统学院自动化与电气工程学院专业电气工程及其自动化班级电气传动 1001 班学生邢佰林学号 20100321283 指导教师耿欣二〇一四年三月三十一日毕业设计方案济南大学-1- 学院自动化与电气工程学院专业电气工程及其自动化学生邢佰林学号 20100321283 设计题目分布式光伏发电并网系统一、选题背景与意义 1. 选题的目的及意义随着社会的发展, 能源越来越成为国民经济和人民生活所必须的物质基础, 同时也是推动社会、经济发展和人们生活水平提高的关键因素。如今,能源问题已经上升到了一个对国家具有战略意义的重点研究项目。伴随着全球工业化的发展, 世界各国对能源的需求急剧扩大, 能源的需求量已经成为衡量一个国家或地区经济发展状况的标准,然而,一方面,传统的煤、石油、天然气等一次性能源的储量不断减少,在可预期的一段时间你将会消耗殆尽。另一方面,传统的化石类能源日益枯竭,由化石能源消费产生的环境污染日益严重。这不仅严重制约了人类经济社会的发展空间,而且越来越多的环境问题已经威胁到人类的生命健康。针对以上情况,开发利用可再生能源和各种绿色能源以实现经济的可持续发展,已经成为人类社会必须面对的课题。一般来说,可再生能源主要有水能、风能、太阳能、地热能、生物质能等能源形势,其最大的特点就是具备自我恢复能力。目前,水能应用最为广泛,但它受地理条件、天气影响很大,利用范围有限。经过专家学者的研究与论证,普遍认为太阳能是解决能源危机和环境污染最有效的能源类型,因此,太阳能及其光伏发电的应用,以其独特的优点越来越多的受到人们关注。光伏发电与并网也必将成为一个朝阳产业蓬勃发展。 2. 国内外研究现状太阳能可以实现光热利用, 光电利用, 光化利用等, 这其中, 光热利用自古以来就是人类生存发展的基础,光电利用的发展更是为人类提供了一种更可靠更充足的新能源模式。太阳能发电是指无需通过热过程直接将太阳能变为电能的发电方式,它包括光伏发电、光化学发电等,其中光伏发电是利用太阳能电池这种半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射,并使之转化成电能直接发电的方式。 20 世纪五十年代, 太阳能的利用领域出现了两项重大突破: 一是 1954 年美国贝尔实验室研制出 6% 的实用型单晶硅电池;二是 195 5 年以色列 Tabo r 提出选择性吸收太阳吸收涂层。这两项突破即使太阳能利用进入现代发展时期的划时代标志,也是人类能源技术又一次变革的技术基础。 70 年代以来, 介于常规能源供给的有限性和环保压力, 世界各国掀起了开发光伏发电的热潮, 开发利用光伏发电成为各国制定发展战略的重要内容。近 30 年来, 光伏发电技术在研究开发、商业化生产、市场开拓各方面都获得了长足的发展,成为世界最快速、稳毕业设计方案济南大学-2- 定发展的新兴产业之一。各国当中,日本已成为世界光伏发电的先导,到 2003 年底日本光伏发电安装总量已达到 887 兆瓦, 占世界同年产量的 50% , 世界十大光伏组件有 4 家在日本。 2004 年德国新安装的光伏发电系统大约 200 兆瓦, 总销售额超过 10 亿欧元, 就业人数越一万五千人。据资料显示, 世界光伏发电的年安装总量从 1998 年的 154 .9 兆瓦增加到 2003 年的 兆瓦, 年均增长率为 % 。 2004 年全球的光伏组件产量是 7 年前的 10 倍。在过去的 2005 年尽管受到高纯度多晶硅原料供应短缺和价格上扬的影响,世界光伏产业仍然保持了年均 40% 以上的增长态势,如今,无论日本、德国,还是美国、意大利,光伏发电都已实现并网发电,数以万计的居民,都在享用着稳定可靠、清洁无污染的太阳能电力。我国 1981 年建立太阳能光电实验室, 20 世纪 80 年代中后期在太阳能光伏发电领域已初具规模, 20 世纪 90 年代以来进入快速发展时期。与国际上蓬勃发展的光伏发电相比,我国落后于发达国家 10— 15 年。但是我国光伏产业正以每年 45% 的速度增长, 2005 年底,我国国内光伏生产能力已达到 200 兆瓦以上。据统计,截止 2011 年我国的光伏发电装机总容量为 3GW 。同时我国的光伏电池大量出口国外。这与国内的可开发利用光伏资源存在较大差距, 因此具有很大的发展空间和潜力。二、设计内容 1. 设计内容研究 1、分析现有主要的光伏并网逆变器的原理,比较太阳能发电系统运行方式的类型,并分析比较各自优缺点。 2 、分析并网逆变器的拓扑结构,并比较各自优缺点。 3、一种对光伏电源实施最大功率追踪的新方法。在直流电网中, 光伏直流变换电路输出电压可保持稳定。 4 、基于 DSP 的并网控制方案。 5 、同步锁相环的实现。毕业设计方案济南大学-3- 6 、主控芯片采用 d