1、毕业设计文献综述电气工程及其自动化光伏逆变并网模拟装置一材料来源随着全球工业化过程的迅速开展，世界各国对能源的需求急剧膨胀，而煤炭，石油和天然气三大化石能源日渐枯竭，全球将再一次面临能源危机；同时，大量使用化石能源对生态环境造成了严重的破坏，全球只有解决了这个难题，才能实现经济和社会的可持续发展，造福人类。人类要解决能源问题，只能依靠科技进步，大规模的开采利用包括太阳能在内的可再生能源。太阳能具有独特的优势，丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价且人类能够自由利用的新型能源。据统计，太阳每年送到地球上的能量相当于燃烧一百三十万亿吨标准煤，其中百分之三十立即被反射回太空
2、，其余部分则留在地球各处发挥巨大作用，有部分被转化成绿色能源、水能等地球能源；大部分又悄悄地弥散到太空之中。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面01的太阳能转为电能，转变率5，每年发电量可达561012千瓦小时，相当于目前世界上能耗的40倍。利用太阳能发电可分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。与常用的发电系统相比，光伏发电有以
3、下的优点无枯竭危险；安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；不受资源分布地域的限制，可利用建筑屋面的优势；无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电；能源质量高；二研究历史和研究现状太阳能光伏发电有着悠久的研究历史1839年，法国科学家贝克雷尔第一次发现了光伏效应。1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。二十世纪七十年代后，由于石油危机的影响，世界各主要国家都加大了对光伏产业研究的投入欧盟1999年欧盟启动“可再生能源起飞运动”，其中在太阳能领域计划投资100亿欧元。具体内容为在欧盟内部市场安装
4、65万个光电系统，在发展中国家安装35万个光电系统；2005年安装太阳能集热器达到1500万平方米，重点是生产家用热水、集体太阳能大系统、采暖、城市采暖、空调和工业采暖等五个方面。德国1999年德国新可再生能源法实施之后，大大推动了太阳能产业的发展。2004年德国新装置了10万台新的太阳能设备并首次超过日本，居世界第一位。德国2004年太阳能产业的总产值达到20亿欧元，比前年增长60。日本90年代初以来，日本在太阳能光伏发电方面取得了巨大的成功，通过推行可再生能源配额法和实行强补贴等政策，日本已经成为世界光伏发电的先导。近五年来日本居民光伏屋顶系统年增长率为967，成为目前世界上光伏发电最大的
5、市场。美国1973年美国制定了政府级阳光发电计划；1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投资达8亿多美元；1994年度的财政预算中，光伏发电的预算达7800多万美元，比1993年增加了234；1997年美国宣布“百万屋顶光伏计划”，到2010年将安装10003000兆瓦太阳电池。印度从20世纪80年代起，印度政府就为可再生能源开发计划提供资金，最初的工作重点是太阳能和风能的生产与商品化，同时对一些可能的未来能源展开研究。我国对光伏发电的研究始于1958年，并在1971年成功地首次将其应用于中国发射的第二颗卫星上，1973年开始地面应用。1979年开始用半导体工业的次品硅生产单晶硅太阳
6、电池，使太阳电池成本明显下降，打开了地面应用的市场。在19731987年短短的几年内先后从美国、加拿大等国引进了七条太阳电池生产线，使中国太阳电池的生产能力从1984年以前的200千瓦跃到1988年的45兆瓦。近20年来，中国光伏产业长期维持在全球市场1左右的份额。2003、2004年中国太阳电池组件的生产量有了大幅度增长，2003年达12万千瓦，约占世界份额的22，2004年达35万千瓦，约占3。总的来说，世界太阳能光伏发电产业处于初级阶段，是世界上发展最快高新技术之一，但是我们对其研究尚未深入，还有远大的研究前景。三发展动向和趋势结合现有的研究经验，目前研究的重点方向主要有1采用先进技术，
7、提高太阳能电池与组件的寿命和功率；2继续研制太阳能电池新材料，提高电池的光电转化效率；有效提高太阳能电池的光电转换效率和使用寿命是降低太阳能成本的重要途径之一。为此“高效率晶体硅太阳能电池器制备技术研究”项目相继将新技术引入到制造太阳能电池的各个环节，以提高太阳能电池的寿命和效率。3研究太阳能光电电池最大功率跟踪算法，实现太阳光最大功率跟踪；4研究太阳能光电池阵列的优化组合算法，实现太阳能光电电池阵列的优化组合；5研究太阳能光伏发电的软并网技术，减少光伏电能对电网的冲击；6探索并实现太阳能光伏发电与建筑物建设相结合，实现建筑物绿色发电与自我供电；光伏与建筑一体化（BIPV）提出了“建筑物产生能
8、源”的新概念，即通过建筑物，主要是屋顶和墙面与光伏发电集成起来，使建筑物自身利用绿色、环保的太阳能资源生产电力。建筑与光伏的进一步结合是将光伏器件与建筑材料集成一体，用光伏组件代替屋顶、窗户和外墙，形成光伏与建筑材料集成产品，既可以当建材，又能利用绿色太阳能资源发电，可谓两全其美，而且可以降低BIPV系统造价。近年来，国外推行的光伏与建筑相结合，极大地推动了光伏并网系统的发展。参考文献1俞杨威等基于PWM逆变器的LC滤波器浙江杭州浙江大学电力电子研究所2周克宁等基于DDS的高准确度可调占空比方波发生器浙江杭州浙江科技学院电气工程学院3崔开涌等基于电流直接控制的光伏电池最大功率点跟踪策略上海上海
9、大学自动化系4INTERNATIONALRECTIFIERIR2104DATASHEET5INTERNATIONALRECTIFIERIRF3710DATASHEET6李进兵等分布式电源并网系统孤岛检测方法综合比较河北秦皇岛燕山大学电气工程学院7张超等无差拍控制在光伏并网发电系统中的应用浙江杭州浙江大学电力电子研究所8周润景等编基于QUARTUS的FPGA/CPLD数字系统设计实例北京电子工业出版社，200789雷元超等光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究上海电工电能信技术200423（3）上海大学机电工程与自动化学院10TKAWAMURA,KHARADAANALYSISOFMPPTCHARAC
10、TERISTICSINPHOTOVOLTAICPOWERSYSTEMSOLARENERGYMATERIALSANDSOLARCELLSVOLUME47,ISSUES14,OCTOBER1997,PAGES15516511CHUA,JLINANONLINEMPPTALGORITHMFORRAPIDLYCHANGINGILLUMINATIONSOFSOLARARRAYSRENEWABLEENERGY,VOLUME28,ISSUE7,JUNE2003,PAGES1129114212陈桂兰等光伏发电系统最大功率点跟踪控制北京电子技术应用北京中科院电工研究所1童诗白，华成英模拟电子技术基础M第三版北京高等教育出版，200644044313黄俊，王兆安电力电子交流技术M（第三版）西安西安交通大学出版社，2004年14邱关源电路M（第四版）北京高等教育出版社，2005201208
