太阳能光伏发电系统_毕业论文
太阳能光伏发电论文
太阳能光伏发电论文太阳能光伏发电系统的设计摘要太阳能发电作为一种典型的新能源发电方式具有可持续发展和绿色环保两大优势。
在太阳能发电的众多课题中，三相并网型光伏发电具有更高的实用价值和研究意义。
本文重点分析研究了三相并网型光伏发电系统，提出一套可行的硬件选型和电路设计方案，并最终通过MATLAB仿真验证了硬件系统设计的可行性。
首先本文依次研究了三相并网光伏发电系统的光伏阵列模块、直流变换与最大功率点跟踪控制模块、逆变并网模块，其中又涉及到光电幕墙的选用，以及直流变换电路、最大功率点跟踪算法、逆变电路及其并网方式的对比选取。
然后选定了三相并网光伏发电系统的结构方式，将各个模块选取的硬件整合，并配合外围电路和CPU控制回路的设计，完成了三相并网光伏发电系统模型的整体设计。
最后对硬件系统在MATLAB SIMULINK环境下经行仿真初探，它运用了先进空间矢量脉宽调制的技术，验证了本文设计的具体可操作性。
关键词：光伏发电系统；最大功率点跟踪；三相逆变并网；仿真The design of solar photovoltaic power generation systemAbstractAs a kind of typical generating new energy way, solar power has the sustainable development and green environmental protection two advantages. Many of the subjects in solar power, three-phase grid type photovoltaic power system has higher practical value and significance of the research. This paper focus on the study of three-phase grid type photovoltaic power system, and puts forward a feasible hardware selection and circuit design project. Finally this paper verified the feasibility of hardware system design by MATLAB simulation.Firstly this paper studied photovoltaic array module, DC transformation and the maximum power point tracking (MPPT) control module, inverter grid modules of the solar photovoltaic power generation systems in turn. It also involves the comparative selection of photoelectric curtain wall, DC transform circuit, maximum power point tracking algorithm and AC grid way. Then it selected the solar photovoltaic power generation systems structure, and integrate the select hardware derive from each module，and cooperate with peripheral circuit and CPU control circuit design completed solar photovoltaic power generation systems model overall design. Finally it did simulation for hardware system in MATLAB SIMULINK environment. I t’s used the advanced space vector pulse width modulation (SVPWM) technology that verified the specific design in this paper is maneuverability.Keywords: Photovoltaic system; MPPT; Three-phase inverter grid; Simulation目录摘要 .................................................................................................................. II Abstract ............................................................................................................ III 第一章绪论 (1)1.1 光伏发电的背景及意义 (1)1.2 国内外太阳能光伏发电应用的现状 (2)1.2.1世界太阳能光伏发电的发展现状 (2)1.2.2国内太阳能光伏发电的发展现状 (2)1.3 课题主要研究内容 (3)1.4 本章小结 (3)第二章光伏发电系统的概述 (4)2.1 光伏电池技术 (4)2.1.1光伏电池的发电原理 (5)2.1.2光伏电池的分类及特点 (6)2.2 光伏阵列之光电幕墙 (7)2.2.1光电幕墙特点 (8)2.2.2光电幕墙的工作原理 (8)2.2.3选用光电幕墙的优越性 (8)2.3 光伏发电系统的结构分类 (8)2.3.1基于是否带有储能装置的分类 (8)2.3.2基于是否与电力系统并网的分类 (10)2.4 光伏发电系统并网的结构方式 (12)2.4.1工频变压器绝缘方式 (12)2.4.2高频变压器绝缘方式 (12)2.4.3无变压器方式 (13)2.5 本章小结 (13)第三章DC/DC变换与MPPT控制部分 (14)3.1 最大功率点跟踪的概述 (14)3.1.1最大功率点跟踪的原理 (14)3.1.2最大功率点跟踪研究的现状 (15)3.2 最大功率点跟踪的算法 (16)3.2.1恒压跟踪法(CVT) (16)3.2.2扰动观察法(P&O) (17)3.2.3电导增量法(INC) (18)3.3 DC/DC变换器 (19)3.3.1降压式变换器(Buck Converter) (20)3.3.2升压式变换器(Boost Converter) (20)3.3.3升降压式变换器(Buck-Boost Converter) (22)3.3.4库克式变换器(Cuk Converter ) (22)3.4 DC/DC变换器与MPPT的适用 (23)3.4.1适用于光伏MPPT的DC/DC变换器 (23)3.4.2 MPPT在DC/DC变换器中功能的实现 (23)3.5 本章小结 (25)第四章三相并网光伏发电系统的逆变部分 (26)4.1 光伏并网逆变器的基本构成 (26)4.2 光伏并网逆变器的分类 (27)4.2.1 三相半桥式逆变器 (28)4.2.2 三相全桥式逆变器 (29)4.2.3 组合式逆变器的电路 (29)4.3 光伏并网逆变器并网的控制策略 (30)4.3.1电流滞环比较方式 (30)4.3.2定时比较方式 (32)4.3.3三角波比较方式 (33)4.3.4无差拍控制方式 (33)4.4 本章小结 (36)第五章三相并网光伏发电系统的硬件设计 (37)5.1 三相并网光伏发电系统的主电路设计 (37)5.1.1三相并网光伏发电系统主电路结构 (37)5.1.2三相并网光伏发电系统的调度方式 (38)5.2 三相并网光伏发电系统的主要参数设计 (38)5.3 三相并网光伏发电系统的逆变电路设计 (39)5.3.1 DC/DC电路设计 (39)5.3.2 DC/AC电路设计 (39)5.4 三相并网光伏发电系统的逆变外围电路设计 (40)5.4.1控制电源的选择 (40)5.4.2信号检测电路 (41)5.4.3驱动和保护电路 (41)5.5 三相并网光伏发电系统的CPU控制回路设计 (42)5.5.1 TMS320LF2407控制芯片简介 (42)5.5.2选用TMS320LF2407芯片的原因 (44)5.6 三相并网光伏发电系统的整体设计 (44)5.7 本章小结 (45)第六章三相并网光伏发电系统的仿真 (47)6.1 SVPWM的原理 (47)6.2 SVPWM的算法 (48)6.3 三相并网光伏发电系统的仿真初探 (50)6.3.1 SVPWM的Simulink仿真 (50)6.3.2三相并网光伏发电系统的仿真 (52)6.3.3三相并网光伏发电系统的仿真波形 (54)6.4 本章小结 (55)结论与展望 (56)附录A (57)附录B (58)参考文献 (59)致谢 (60)第一章绪论1.1 光伏发电的背景及意义随着科学技术的不断发展，人类进入20世纪后对能源的需求也不断增长。
太阳能光伏发电技术论文
太阳能光伏发电技术论文现如今，太阳能源发电技术的产生是由于电力能源的紧缺。
下面是店铺整理的太阳能发电技术论文，希望能对大家有所帮助!太阳能发电技术论文篇一：《浅谈太阳能热发电技术》【摘要】本文作者围绕着太阳能热发电技术，分别介绍了单轴跟踪技术和双轴跟踪技术，分析了太阳能热发电技术的各种配套技术的发展趋势，最后就其应用趋势谈了一些自己的看法。
【关键词】太阳能;热发电技术;碟式系统引言太阳能热发电是指将太阳光聚集并将其转化为工作流体的高，温热能，然后通过常规的热机或其它发电技术将其转换成电能的技术。
经过30多年的研究和实际运行经验积累，目前太阳能热发电的技术取得了重大进展和突破，电站关键设备的成本也有较大幅度的下降。
太阳能热发电技术可以分为中高温发电和低温发电。
经过几十年的研究发展，中高温发电技术更为成熟，该技术需通过跟踪聚焦来获取所需高温，按照跟踪方式的不同又分为单轴系统和双轴系统。
1 单轴跟踪技术这一技术系统的结构特点是反射镜属于狭长型，仅绕一个轴转动跟踪，使阳光聚焦于线形吸收器上。
1.1 抛物槽式系统1984 年美国南佛罗里达州建立的第一个太阳能发电系统(SEGS)，采用单轴抛物槽式反射器，转轴按南北方向放置(夏季聚焦的偏差较大)，聚光比在19∶1 到26∶1 之间。
吸收器表面采用铬金选择性涂层和金属陶瓷涂层，而后者比前者具有更好的性能，工作温度可达391 ℃，用天然气对蒸汽进行过热。
这种太阳能-化石燃料的组合式系统较以往的发电技术具有更好的经济性，并能满足峰值负荷的需求。
但由于没有环境津贴的实质性补助，该系统由于成本高而缺乏市场竞争力。
1.2 线形菲涅尔反射器系统(LFR)这是不同于槽式系统的另一种单轴跟踪技术。
系统的吸收器固定在镜面上方的空间，反射器由许多长条形镜面组成，反射光束会聚在置于高处的长形塔式接收器上，接收器随反射器转轴平行移动。
无论就目前还是从长远来看，CLFR 和Solarmundo 都比槽式系统的发电成本低。
关于光伏发电及应用的毕业论文
关于光伏发电及应用的毕业论文光伏发电是一种通过将太阳能转化为电能的技术，已经在全球范围内得到广泛应用。
光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器和电网组成。
太阳能电池板是光伏发电系统的核心组件。
它是将太阳能转化为电能的关键。
太阳能电池板由多个太阳能电池组成，这些太阳能电池能够将太阳能转化为直流电。
太阳能电池板的效率越高，转化效率就越高。
逆变器是将直流电转化为交流电的设备。
大多数家庭和工业光伏发电系统使用的是交流电，所以逆变器在光伏发电系统中起着至关重要的作用。
逆变器将从太阳能电池板产生的直流电转换为用于家庭和工业用电的标准交流电。
光伏发电系统还包括电网。
通过将光伏发电系统连接到电网，多余的电力可以供电网使用，同时有需要时也可以从电网获取电力。
这种连接方式被称为"并网"，可以帮助用户节省能源成本。
光伏发电在全球范围内得到广泛应用。
在一些发展中国家，光伏发电是解决能源问题的重要途径。
由于光伏发电系统可以利用太阳能，不需要燃料，因此对环境的影响较小。
此外，光伏发电系统还具有可再生能源的特点，可以帮助减少对传统能源的依赖。
在发达国家，光伏发电系统已经广泛应用于住宅和商业建筑。
通过安装光伏发电系统，用户可以自己产生电力，并减少对电网的依赖。
这不仅可以降低能源成本，还可以减少温室气体的排放。
然而，光伏发电系统也面临一些挑战。
首先，光伏发电系统的造价较高。
安装光伏发电系统的成本包括太阳能电池板、逆变器、电网连接等多个方面。
其次，光伏发电系统的效率还有提高的空间。
当前太阳能电池板的转化效率仍然有限，有待进一步提高。
此外，光伏发电系统的运营和维护也需要专业技术人员的支持。
总结起来，光伏发电是一种通过将太阳能转化为电能的技术。
光伏发电系统由太阳能电池板、逆变器和电网组成。
光伏发电系统已经在全球得到广泛应用，可以帮助解决能源问题，并减少对传统能源的依赖。
然而，光伏发电系统仍然面临一些挑战，包括成本较高和效率亟待提高等。
光伏发电系统的毕业论文
光伏发电系统的毕业论文光伏发电系统的毕业论文随着环境保护意识的提高和对可再生能源的需求增加，光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案，受到了广泛关注。
本篇毕业论文将对光伏发电系统进行深入研究，探讨其原理、技术以及应用前景。
第一部分：光伏发电系统的原理光伏发电系统的核心是太阳能电池板，它能够将太阳光直接转化为电能。
太阳能电池板由多个光伏电池组成，这些电池由半导体材料制成，当光照射到电池上时，光子会激发出电子，形成电流。
通过将多个光伏电池串联或并联，可以获得所需的电压和电流。
第二部分：光伏发电系统的技术光伏发电系统的技术包括太阳能电池板的制造、电池板的布局和组装以及电能的转换和储存等方面。
在太阳能电池板的制造过程中，需要选择合适的半导体材料，并进行切割、清洗、涂覆等工艺。
电池板的布局和组装涉及到电池板的安装角度、朝向以及防尘和防水措施等。
电能的转换和储存主要包括光伏逆变器的使用和电池组的配置。
第三部分：光伏发电系统的应用前景光伏发电系统具有广阔的应用前景。
首先，光伏发电系统可以用于家庭和商业建筑的供电，减少对传统电网的依赖，降低能源成本。
其次，光伏发电系统可以应用于偏远地区和发展中国家，解决电力供应不足的问题，改善当地居民的生活条件。
此外，光伏发电系统还可以应用于交通工具，如太阳能汽车和船只，减少对化石燃料的依赖，降低环境污染。
结论光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案，具有巨大的潜力和应用前景。
然而，光伏发电系统仍面临一些挑战，如高成本、低效率以及能源储存问题等。
因此，未来的研究应该集中在提高光伏发电系统的效率和降低成本，同时探索更好的能源储存技术。
总之，光伏发电系统是一项重要的研究领域，对于实现可持续发展和减少对化石能源的依赖具有重要意义。
通过深入研究光伏发电系统的原理、技术和应用前景，可以为相关领域的研究和应用提供有益的参考和指导。
希望本篇毕业论文能够对读者对光伏发电系统有更深入的了解，并为未来的研究提供启示。
太阳能光伏发电论文
太阳能光伏发电论文随着人们对环境保护的日益重视，各国在可再生能源领域不断加大投入，太阳能光伏发电作为一种领先的可再生能源技术，得到了广泛应用和发展。
本篇论文将从太阳能光伏发电的原理、技术现状、市场前景以及未来发展等多个方面进行探讨。
一、太阳能光伏发电的原理太阳能光伏发电是利用太阳能将光能转化为电能的一种电力发电技术。
太阳能光伏电池由半导体材料制成，当光射到电池表面时，会产生电子从半导体材料中移动，从而形成一定的电压和电流，最终转化为电能。
太阳能光伏发电的本质是利用光子将半导体中的电子击出导带产生电流，光伏发电所用的半导体材料往往采用硅、锗等材料，其中以硅材料最为常见。
二、太阳能光伏发电的技术现状目前，太阳能光伏发电技术已经成熟，发电效率和稳定性不断提升。
光伏电池技术主要分为单晶、多晶和薄膜三种，其中单晶和多晶为主流，薄膜技术是近年来发展起来的一种新型技术。
单晶光伏电池转换效率较高，高达22%左右，但成本相较于其它光伏电池较高；多晶光伏电池效率较低，通常在16%左右，但价格相对便宜。
薄膜光伏电池的制造工艺较为成熟，其厚度约为1微米左右，适用于大面积制造。
太阳能光伏电池主要分为三代：第一代主要是基于单晶硅的太阳能电池，生产成本高、成熟、效率可维持在18%以上；第二代多以染料敏化太阳能电池为主，其灵活性、透明度及制备工艺上更加灵活；第三代太阳能电池主要包括有机太阳能电池、铁电太阳能电池、量子点太阳能电池及全无机钙钛矿太阳能电池等技术，未来的发展前景更大。
三、太阳能光伏发电的市场前景太阳能光伏发电技术具有环保、可再生、可靠等特点，在政府关注下，再加上光伏电池技术逐渐成熟，太阳能光伏发电逐渐占据了市场份额。
据统计，截至2020年底，世界太阳能光伏总装机容量已经达到了745GW，其中中国是全球最大的光伏市场，占据了全球三分之一的装机量。
国内专家预测，未来太阳能光伏发电将迎来更广泛的市场需求，光伏组件市场、相关设备的市场会进一步扩大，整个行业将进一步推动光伏发电成本下降，推动更多的人向太阳能光伏发电技术转型。
毕设光伏发电终极论文
本科毕业设计论文题目：太阳能光伏发电光源跟踪控制系统—硬件部分院系：电子信息工程学院专业: 自动化班级：学生：学号：指导教师：2013年6月太阳能光伏发电光源跟踪控制系统——硬件部分摘要太阳能是一种非常具有开发潜力的能源，世界各国都在积极开发利用太阳能。
我国太阳能的利用，在近十年发展得非常迅速，但是我国的太阳能利用技术还比较落后，且太阳能利用的局限性很大。
为了进一步扩大太阳能的利用范围，提高太阳能的利用率，本文开发了一套太阳跟踪与驱动系统，该系统能够使太阳能利用装置时刻保持与太阳光线垂直，其结构简单、成本低廉且跟踪精度高，可用于太阳灶、太阳能热水器等各种太阳能装置上，具有一定的实用价值。
设计的太阳跟踪与驱动控制系统主要由三大部分构成：传感器、控制器、机械跟踪平台。
传感器由独立的四片光电池组成，用于大范围跟踪太阳，控制器硬件以单片机STC12C5A60S2为核心，完成了控制器的硬件电路设计和制作，系统的硬件电路包括，模拟输入电路，电机驱动电路，电源电路等。
关键词:太阳跟踪，传感器，控制器，跟踪平台Solar photovoltaic energy sources tracking control system——The hardware partAbstractSolar energy is a kind of energy with great potential development,and many countries is trying to utilize it.The use of solar energy is developed very fast in our country in recent ten years.But the technology of utilizing solar energy is still relatively backward,and the application of solar energy is restricted by many factors.To widen the use of solar energy and increase the utilization of solar energy,the solar energy traking and driving system is designed in this paper.The system can guarantee that the deviceice of utilizing solar energy is vertical to sun streams,and it has simple structure, low cost and high tracking precision.The system can be used in many kinds of solar installations such as solar cooker and solar water heater,and it has certain practical value.In the paper,the designed solar tracking and drive control system are mainly composed of three major components:sensors,controllers and mechanical tracking platform.The sensor is mainly composed of four photocell which could achieve large-scale tracking the sun.STC12C5A60S2 is used as the core in the controller.Hardware circuit design and production are accomplished.The system hardware circuits are composed of analog input circuit,the motor drive circuit,power circuit and so on.Keywords:Solar tracking,sensor, controller,tracking platform中文摘要......................................................................................................... 错误！未定义书签。
太阳能光伏发电毕业论文
4.1.2BOOST电路原理23
4.1.3双向BUCK-BOOSTS换器运行原理24
5逆变电路24
5.1常用逆变电路的简介24
5.2本系统逆变电路特点27
6控制系统的硬件设计28
6.1系统各部分功能介绍28
6.2控制系统方案28
6.3 TMS320F28035介绍29
6.4驱动电路33
设计总说明I
In troducti onIII
1绪论1
1.1太阳能光伏发电的研究背景1
1.2太阳能光伏发电发展历程与现状1
1.3本文主要研究内容和任务2
2光伏系统简介及光伏发电效率分析4
2.1太阳能光伏系统简介4
2.1.1光伏系统的基本组成4
2.1.2光伏系统的分类4
2.2光伏电池特性分析6
2.2.1太阳能电池原理及分类7
余的热量会从地球辐射出去。而且利用照射到地球的一小部分太阳能就能够提供地球所 需的能源。
太阳能的供应是无限的，但是由于技术和条件的限制，其开发和利用是有限的。太
阳能的利用需要大量的土地，还有经济和环境方面的要求，而且这一部分土地上太阳能 的收集也只能达到一小部分。当然，亚利桑那州的许多居民可不喜欢国家大力发展太阳 能的收集，而且一些环保组织也因为太阳能的收集对响尾蛇的生活习性等产生的影响而 抗议太阳能收集装置的实行。
用着。作为能源，石油比煤炭有更大的优势。其开采地比煤炭更为集中因此对环境的破 坏要少，其燃烧产生的污染物要比煤炭少，而且石油可以很容易的通过管道进行运输。 同时这些优势使石油成为理想的汽车燃料。
自从1859年第一个商业油田的建成以来，美国已经生产了超过100万桶石油，其 中大部分是在最近几年生产的。1990年全世界约消耗了65万桶石油。石油与天然气资 源在迅速的消耗着，阿拉斯加出产的石油只能暂时缓解石油的供应危机。 世界石油的生 产将在几年之内达到最咼值。
光伏发电毕业论文
光伏发电毕业论文光伏发电毕业论文随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，可再生能源成为了人们追求的热门话题。
在可再生能源中，光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了广泛关注。
本篇论文将从光伏发电的原理、技术发展、应用前景等多个角度进行探讨，旨在全面了解光伏发电的相关知识。
一、光伏发电的原理光伏发电是利用光电效应将太阳能转化为电能的过程。
光电效应是指当光照射到半导体材料上时，光子的能量被电子吸收，使电子从价带跃迁到导带，产生电流。
这种现象被广泛应用于光伏电池中，通过将多个光伏电池串联或并联，可以产生足够的电压和电流来供电。
二、光伏发电的技术发展光伏发电技术经过了多年的发展，取得了显著的进步。
最早的光伏电池是由单晶硅制成的，成本高昂且制造过程复杂。
随着技术的进步，多晶硅、非晶硅和染料敏化太阳能电池等新型光伏电池相继问世，降低了成本并提高了效率。
此外，光伏发电技术还包括了光伏组件的制造和安装、光伏逆变器的设计和控制等方面的创新。
光伏组件的制造技术不断改进，使得光伏电池板的效率得到提高。
光伏逆变器的设计和控制技术的发展，使得光伏发电系统能够更好地适应不同的工作环境和需求。
三、光伏发电的应用前景光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式，具有广阔的应用前景。
首先，光伏发电可以用于居民和商业建筑的电力供应。
通过在屋顶或空地上安装光伏电池板，可以将太阳能转化为电能，满足部分或全部的电力需求。
其次，光伏发电可以用于农村地区和偏远地区的电力供应。
在没有电网覆盖的地方，光伏发电系统可以独立运行，为当地居民提供可靠的电力。
另外，光伏发电还可以应用于交通工具和移动设备。
光伏电池板可以嵌入汽车、飞机、船只等交通工具中，为其提供动力。
此外，光伏电池板还可以嵌入手机、笔记本电脑等移动设备中，延长其使用时间。
最后，光伏发电还可以用于大规模的电力供应。
通过建设光伏电站，可以将大量的太阳能转化为电能，供应给城市和工业区域的电网。
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毕业论文题目太阳能光伏发电系统学院 __________江西太阳能科技职业学院___ 专业 _________光伏发电技术及应用___ __摘要本系统采用C8051F020为控制核心，实现了模拟太阳能光伏发电系统的功能。
该系统主要通过太阳能储蓄电能，通过正弦波脉宽调制技术（SPWM）控制全桥逆变将直流电变为交流电，再经过变压器将电压变为所需的电压。
该系统具有最大功率追踪（MPPT），输出电压与给定参考电压频率、相位同步，欠压、过流保护，欠压保护的自动恢复等功能，且具有LCD屏幕显示功能。
关键词：C8051F020 SPWM MPPT 欠压过流保护AbstractThis system uses C8051F020 simulation of solar photovoltaic power generation system to control the core functions. The system is mainly electricity through the solar savings by sinusoidal pulse width modulation (SPWM) control full-bridge inverter direct current into alternating current, and then through the transformer voltage into the required voltage. The system has the maximum power point tracking (MPPT), output voltage with a given reference voltage frequency and phase synchronization, undervoltage, overcurrent protection, undervoltage protection, automatic recovery, and the LCD screen displayKeywords：C8051F020 SPWM MPPT Under-voltage over-current protection目录前言 (1)第1章总体设计方案 (3)1.1 DC—AC 逆变驱动方案 (3)1.2 显示模块的选择 (4)1.3 MPPT控制方案 (6)1.4 输入电压采集模块 (6)1.5 模数转换芯片AD的选择 (7)第2章硬件系统的设计 (8)2.1 系统整体原理框图 (8)2.2系统各模块的设计及参数计算 (8)2.2.1 控制器 (8)2.2.2 MPPT的控制方法与参数计算 (10)2.2.3 同频、同相的控制方法与参数计算 (11)2.2.4 提高效率的方法 (11)2.2.5 滤波参数计算 (12)2.2.6 全桥逆变电路 (12)2.2.7 开关管驱动电路 (13)2.2.8 电压信号调理电路 (14)2.2.9 电流信号调理电路 (15)2.2.10 显示电路 (16)第3章系统软件设计 (18)3.1 ADC0的使用 (20)3.1.1 ADC0使用出现的问题 (20)3.1.2 ADC0使用注意事项 (20)3.1.3 ADC0通道输入保护 (21)3.1.4 ADC0使用总结 (21)第4章系统测试 (22)4.1 测试方案与测试结果 (22)4.2 测试仪器 (23)结束语 (24)谢辞 (25)参考文献 (26)前言尽管寻找新能源的工作已经有相当的历史了，但是世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。
在寻找和开发新能源的过程中，人们很自然的把目光投向了各种可再生的替代能源。
光伏发电就是其中之一。
虽然光伏发电的实际应用存在着种种的局限，但是随着光伏发电成本的降低和矿物发电成本的提高以及矿物能源的减少，总有一天光伏发电的成本将会与传统发电成本相当。
到时侯，光伏发电将逐步进入商业化阶段。
我国光伏产业正以每年30%的速度增长。
最近三年全球太阳能电池总产量平均年增长率高达49.8%以上。
按照日本新能源计划、欧盟可再生能源白皮书、美国光伏计划等推算，2010年全球光伏发电并网装机容量将达到15GW(1500万千瓦，届时仍不到全球发电总装机容量的1%)，至2030年全球光伏发电装机容量将达到300GW(届时整个产业的产值有可能突破3000亿美元)，至2040年光伏发电将达到全球发电总量的15%-20%。
按此计划推算，2010-2040年，光伏行业的复合增长率将高达25%以上（参看资料：15）。
其中并网应用会有较大的发展，从而形成并网发电(约46%)、离网供电(约27%)和通讯机站(约21%) 3个主要应用领域（参看资料：16）。
太阳的能量对人类而言几乎是无限的，但是实际上，在地球上能够获取太阳能资源的资源是有限的。
并不象有些文章中所说的那样巨大。
例如，当我们在在屋顶安装太阳能热水器时，就失去了安装太阳能电池的机会。
除建筑物和荒漠外，在其他地点建设太阳能电池板群将是不现实和得不偿失。
这不仅仅是因为成本巨大的原因，问题是显而易见的，主要的问题是离开建筑物和荒漠来建设光伏发电站将破坏环境和生态，你会发现在太阳能电池板下面将寸草不生。
总之，节能降耗是人类的一个永恒话题。
从某种意义上讲，淘汰旧技术和产品的同时，也就浪费掉了当初生产这些技术和产品的能源。
出国考察的人往往会发现，西方发达国家有些场合还在使用20-30年代的产品和设备，他们并非要保护“古迹”，某种意义上讲是在节约能源。
新旧产品和技术的换代是要以耗费能源为代价的，过快的产品更新换代，将加快能源的消耗。
当然，这里需要有一个总体的经济指标来判断能耗。
任何事物总是具有两面性。
目前有太多的文章介绍光伏发电的优点和优势，这里有必要指出光伏发电的一些局限性。
太阳能具有能量密度低,稳定性差的弱点,并受到地理分布、季节变化、昼夜交替等影响。
光伏发电的局限性包括以下几个方面：1. 时间周期局限。
由于光伏发电的条件是出太阳时，光伏发电设备才能正常工作发电。
因此，白昼黑夜，一年当中春夏秋冬各个季节对光伏发电的负荷影响巨大。
为了应付这个情况，电网不得不配备相应容量的发电机处于旋转备用状态。
2. 地理位置局限。
光伏发电设备基本上只能依附建筑物安装建设，也就是所谓的光伏屋顶就地供电。
如果离开建筑物来建设光伏发电，将会大大增加成本或者破坏环境和生态。
3. 气象条件局限。
气候对光伏发电影响。
采用光伏并网发电无蓄电池方案时，如果一个城市上空的气候大幅变化，将造成电力负荷的大幅波动；当一个城市上空的空气质量比如空气污染，或能见度变差比如雾天，阴天等都将使光伏发电在线或实时出力下降。
4. 容量传输局限。
在解决了光伏发电的成本问题后，大功率，高电压，远距离从荒漠面积输送电力到负荷中心，由于光伏发电没有传统电机的旋转惯量，调速器及励磁系统，将给交流电网带来新的经济和稳定问题。
不论采用交流或是直流高电压大功率远距离从荒漠地区输送电力，由于上述1，2，3的局限性将大大增加单位千瓦的输送成本。
下面将会讨论这个问题。
5. 光能转换效率偏低。
和传统能源（矿物能源，石油，水能，原子能，等）的转换效率相比，光伏能量的转换效率不能令人满意。
进入70年代后，由于2次石油危机的影响，光伏发电在世界范围内受到高度重视，发展非常迅速。
从远期看，光伏发电将以分散式电源进入电力市场，并部分取代常规能源。
不论从近期和从近期看，光伏发电可以作为常规能源的补充，在解决特殊应用领域，如通信、信号电源，和边远无电地区民用生活用电需求方面，从环境保护及能源战略上都具有重大的意义。
光伏发电的优点充分体现在以下几个方面：1. 充分的清洁性。
（如果采用蓄电池方案，要考虑对废旧蓄电池的处理）2. 绝对的安全性。
（并网电压一般在220V以下）3. 相对的广泛性。
4. 确实的长寿命和免维护性。
5. 初步的实用性。
6. 资源的充足性及潜在的经济性等。
第1章总体设计方案系统包括模拟光伏电池、DC-AC变换电路、驱动电路、欠压过流保护、电压电流采样电路、系统状态显示等几个主要部分。
全桥式逆变电路是核心部分，控制部分利用闭环反馈法实现输出电压的稳定，采用增量导纳法逐步调节SPWM波的调制比实现MPPT控制，采用频率跟踪法和沿触发同步跟踪法实现频率和相位的跟踪功能。
当系统检测到输入欠压或输出过流动作时，通过控制继电器切断光伏电池输出，当故障解除后，系统利用试触法实自动恢复正常工作状态的功能。
图1 光伏并网模拟装置结构框图系统主要涉及以下几部分器件的选择：（1）DC—AC 逆变驱动方案（2）显示模块的选择（3）MPPT控制方案比较（4）输入电压采集模块（5）模数转换芯片AD的选择1.1 DC—AC 逆变驱动方案方案一：用DSP或FPGA产生SPWM信号驱动半桥或全桥式DC-AC变换器，经输出LC滤波后得到逆变信号。
此方案的缺点在于SPWM控制为开环，在功率电源和负载变化时难以保重波形的失真度满足题目要求。
方案二：采用硬件技术，分别产生三角波和正弦波，用以产生SPWM波形。
此方案设计思路简单，实现的SPWM波形占空比从0到100%可调，但是该方案实现复杂。
方案三：使用8位单片机C8051F020它是Silicon Laboratories生产得一种完全集成的混合信号系统级MCU芯片，具有64个数字I/O引脚，（C8051F020）是一种增强型得51单片机系列。
它具有高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核（可达25MIPS），，高速、非侵入式的在系统调试接口（片内），真正12 位（C8051F020）100ksps的8通道ADC，并且片内的ADC可以实现单端输入或者是差分方式，这样就可以很方便的采集到电压差。
带PGA和模拟多路开关，真正8位500ksps的ADC，带PGA和8通道模拟多路开关，两个12 位DAC，具有可编程数据更新方式，64K字节可在系统编程的FLASH 存储器，4352（4096+256）字节的片内RAM，可寻址64K 字节地址空间的外部数据存储器接口，硬件实现的SPI、SMBus/ I2C和两个UART 串行接口，5个通用的16位定时器，具有5个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列，片内看门狗定时器、VDD 监视器和温度传感器，具有片内VDD 监视器、看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F020/1/2/3 是真正能独立工作的片上系统。
综上所述：C8051F020能产生所需的SPWM波形驱动所需的电路而且本系统就是利用C8051F020作为控制器，故选用方案三。