1、1 毕业设计开题报告 电子信息工程 基于 TMS320F2812 的光伏发电逆变系统设计 一、 选题的背景、意义 随着社会的进步，我们不得不说世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核聚变产生的能源的应用。因而经济的发展是建立在化石能源的基础上的。然而，正如我们所体会到的，石油价格，天然气价格都在日益攀登，我们是否想过这是由于什么造成的呢。根据权威的数据显示，石油储存量的综合估计大约为11801510亿吨，按照一般的年平均开采量计算，石油大约会在 2050年宣告枯竭。另一方面，天然气据统计估计在 131800152900 兆立方米。也根据年均开采量算，则将在 57年到 65年内
2、枯竭。煤炭据保守估计可以为人类提供 169年，也不到几代人就会枯竭。到最后我们将依赖核聚变，但是核聚变所产生的能源远不足以提供全球的能源需求。所以归根到底，能源的缺少必将带给人类灾难，可能会爆发金融危机或能源战争。这些都不是我们所希望的。 如何解决能源危机是当今各个国家所关住的问题，也是科学上研究的热门话题。可再生能源是一种十分有效的代替品，其中太阳能光伏发电是 21 世纪最为热门的能源技术领域之一，是解决人类能源危机的重要手段。太阳能储存丰 富，每秒钟太阳要向地球传输相当于 210 亿桶石油的能量，相当于全球一天消耗的能量。我国不管在纬度上还是在地势上，其太阳能资源十分的丰富，但是目前的利用
3、率只有 1/1000,当然这些也有科学技术上的不成熟造成的。 太阳能可以分为“光热”和“光伏”两种类型，其中光热是我们平时所常见的，也是被较熟练的被利用起来的能量，比如我们所看到的光热水器。但是光伏则是最近几年里才被逐渐的重视起来，被利用起来的。光伏是将光能转换为电能量，传输到电网上去，进而被各种形式的利用，其起源于 100 多年前的“光生伏打现象”。随着科技的发展， 光伏发电的成本逐渐降低，使得光伏电网的发展和光伏能量的利用成为了可能性。 如今光伏发电系统的技术日益的走向成熟，也出现了很多形式的电网，其中最为2 典型的是“离网型”和“并网型”，每种方式都有他的有点和缺点。如今最为广泛利用的是
4、并网型，本文将在并网的基础上，通过 TMS320F2812对并网发电进行研究。 二、 相关研究的最新成果及动态 光伏发电系统的研究，其主要是为了解决偏远的无电地区和那些现有电力设施缺少的地方的供电问题。按如今的研究方向光伏发电系统可以分为独立发电系统和并网发电系统。 光伏独立发电系统由光伏电 池阵列、蓄电池组、正弦波逆变器和充电器组成，它的工作原理是：光伏电池将接收到的光能量直接转换成电能供给直流负载或经过正弦波逆变器转换成交流电供给用户使用。另一方面在日照不足的情况下，将多余的能量经过充电器转换成化学形式存储起来，以便后来使用。 光伏并网发电系统还可以分为含电池储蓄环节的“不可调度式光伏并网
5、发电系统”和含有储蓄电池组的“可调度式光伏并网发电系统”。 不可调度光伏并网发电系统，在正常时，并网逆变器将光伏电池产生的直流电能转化成跟电网电压具有相同频率，同相的交流电进入电网，当主电网或没有光照时，系 统将停止反馈。可调度式的并网发电系统由充电控制器跟并网逆变器生成，当有光照下，充电器将光伏电池采集的能量存储在电池组中；无光照时，根据并网逆变器的需要，决定反馈到电网的电能。 在特定的环境下，每块光伏电池板拥有一个最大功率点，要想提高发电效率，一个重要的途径就是实现实时光伏工作点，使得系统一直处在最大最有效率的工作点上，提高整体的性能，这就是最大功率点追踪。如果光伏电池按 MPPT 工作，
6、提高系统效率，从某种意义上说相对减少了系统成本，使得光伏发电系统的设计研究的广泛性成为可能。 如今在国外的很多科技论文上出现 了很多最大功率点跟踪控制方法，其中恒定电压控制法是一种十分简易稳定的方法，这种原理基本上可以稳定的跟踪到最大功率点，但随着科技的发展和各种器件的成本的降低，这种方法已经不能满足现有的标准很所需。替代它的方法也成为了现在光伏发电的研究方向之一。例如 现在出现了：扰动观察法、增量电导法、开路电压法等。常用的方法如下所示。 1、 扰动观察法 3 扰动观察法也称为爬山法，它是目前较为常用的 MPPT 控制方法，它给变换器提供一扰动量，通过检测输出功率的变化情况进行最大功率点跟踪。这种方法具有算法简单，实现方便，可以实现最大功 率的跟踪。 2、 增量电导法 由光伏电池输出特性可知，在最大功率点处的电导为零，则可以推到出左侧电导为正，右测电导为负，其表达式可以为： dp dV=0 Mpp 处 dP dV0 MPP 左侧 dP dV编辑部国外可再生能源的发展目标资源与人居环境，2007(2) 【 7】蔡宣三太阳能光伏发电发展现状与趋势电力电子， 2007 【 8】熊军华 ，王亭岭 ，陈建明 ，孙标三种 SPWM_波形生成算法的分析与实现
