自动化毕业设计 风光互补发电系统设计
风光互补综合发电控制系统
毕业设计（论文）题目：风光互补综合发电控制系统所属院（系）：电子信息工程学院2012年6月14日毕业设计（论文）任务书学院（直属系）：电子信息工程学院时间：2012 年 4 月 17 日目录目录 (I)摘要............................................................................................................................................... I II 第一章绪论.............................................................................................................................. - 1 -1.1可再生能源的利用现状及发展.................................................................................. - 1 -1.2风光互补系统的提出.................................................................................................. - 2 -1.3风光互补控制系统的研究现状及发展趋势.............................................................. - 2 -1.4风光互补系统的应用前景.......................................................................................... - 3 -第二章风光互补发电系统的总体设计方案. (6)2.1 风光互补总体设计方案 (6)2.2风光互补发电系统的运行特点 (7)第三章风光互补发电系统的各部分的研究 (8)3.1 风力发电机 (8)3.11风力发电机的结构组成 (8)3.12风力发电机的原理 (10)3.2太阳能光伏电池的工作原理和特性 (11)3.21太阳能光伏电池的基本原理 (11)3.22光伏阵列的工作特性 (12)3.3升压/降压斩波电路 (13)3.31升压斩波电路 (13)3.32降压斩波电路 (14)3.4蓄电池 (15)3.5控制器 (16)3.51控制器的选择 (16)3.52控制器的系统流程图 (17)3.6电流/电压传感器 (18)3.7整流电路 (18)3.71三相桥式全控整流电路的原理 (19)3.72 三相桥式全控整流电路在触发角 =0时的一些特点 (19)3.8开关管MOSFET的电路特性 (20)3.9 IGBT驱动电路 (20)第四章plc的介绍及控制器的设计 (22)4.1 PLC的分类 (22)4.2 PLC的优点 (23)4.3西门子S7-200PLC硬件介绍 (24)4.4 S7-200 PLC的接口模块 (26)4.41 数字量模块 (26)4.42 数字量输出模块 (27)4.43 模拟量输入模块 (28)4.44 模拟量输出模块 (28)4.45模拟量输入输出模块（EM235） (28)4.5 PLC控制器编程的介绍 (28)4.6控制器的设计 (29)第五章风光互补综合发电系统的总体原理图 (33)5.1 风光互补综合发电系统的原理图如下图5.1所示 (33)5.2 总结.................................................................................................. 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)_太阳能风光互补发电系统
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太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能。目前世界各国正在研究的太阳电池主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面，单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率略低，但价格更便宜。另外，还有其它类型的太阳电池[5]。
微机控制系统：微机控制系统是整个设计的核心内容。它是整个系统安全运行的基本保证。另外本系统受应用环境的要求，本身就要求实现免维护。所以无论从硬件系统还是软件系统都要对系统有保护作用。例如在本系统硬件设计中有蓄电池电压控制，因为直流充电的蓄电池，要求电压控制在10～12～16V之间，才能安全使用，不至于被烧坏。所以电压控制用来保证其既不过充又不过放；继电器工作要求是：在接受到指令后，要按指令要求来动作。而且一旦出错就要有报警显示。为了实现继电器正常工作，系统设有继电器动作检测，并对故障状态设有报警显示；为了保证整个系统工作的正常，执行动作正确，系统对ADC0809的转换也设有转换结果正确与否的检测，并在ADC0809不正常工作时报警显示；整个系统是一个严密完整的智能化系统，使用起来方便。
毕业设计(论文)
太阳能风光互补发电系统
摘要
节能和环保已成为当今世界的两大主题。利用风能、太阳能发电是对两种最为理想、无污染的绿色再生资源的利用，目前已成为开发研究的一项重大课题。风光互补发电控制系统是为了弥补传统电力的不足而设计的独立发电设备。它是由太阳能电池组件与风力发电机配合而成的一个系统，通过微型计算机的远程控制，并实现了免维护的功能。
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系统结构图如图1所示。该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。
图1系统框图
从图1中我们可以看出，它的主要组成设备有：
风光互补 毕业设计
风光互补毕业设计风光互补毕业设计随着社会的发展，人们对可再生能源的需求越来越大。
在能源紧缺和环境污染的压力下，风能和光能成为了备受关注的可再生能源之一。
因此，风光互补技术逐渐崭露头角，成为了解决能源问题的重要途径。
在这个背景下，风光互补的毕业设计成为了一个热门话题。
毕业设计是大学生们展示自己专业知识和实践能力的重要机会。
而风光互补技术作为一个新兴领域，充满了挑战和机遇。
因此，选择风光互补作为毕业设计的主题，不仅能够提升自己的专业能力，还能为社会做出贡献。
首先，风光互补技术的研究和应用对于解决能源问题具有重要意义。
传统能源的开采和利用往往伴随着环境污染和资源浪费。
而风能和光能作为可再生能源，具有清洁、可持续的特点。
通过将风能和光能进行互补利用，不仅可以减少对传统能源的依赖，还可以降低对环境的破坏。
因此，通过毕业设计来研究风光互补技术的应用，可以为推动可再生能源的发展做出贡献。
其次，风光互补技术的研究和应用对于提高能源利用效率具有重要意义。
风能和光能的特点决定了它们的发电效率相对较低。
而通过将风能和光能进行互补利用，可以有效提高能源的利用效率。
例如，可以通过在风力发电场附近建设太阳能光伏发电站，利用太阳能补充风力发电的不足。
这种互补利用的方式不仅可以提高能源利用效率，还可以降低能源的成本。
因此，通过毕业设计来研究风光互补技术的应用，可以为提高能源利用效率做出贡献。
此外，风光互补技术的研究和应用对于推动可持续发展具有重要意义。
可持续发展是人类社会发展的必然要求。
而风能和光能作为可再生能源，具有无限的潜力。
通过将风能和光能进行互补利用，可以实现能源的可持续利用。
这不仅可以满足当前的能源需求，还可以为未来的发展提供保障。
因此，通过毕业设计来研究风光互补技术的应用，可以为推动可持续发展做出贡献。
综上所述，风光互补技术作为一个新兴领域，具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。
通过毕业设计来研究风光互补技术的应用，不仅可以提升自己的专业能力，还可以为社会做出贡献。
毕业设计 太阳能风光互补发电系统 开题报告
2.通过图书馆、网络查阅相关文献资料，了解国内外风光互补发展趋势；
3.与指导老师商讨以及与同组同学共同分析和探讨问题；
4.结合所学各种理论知识，进行分析、研究。
五、主要参考文献与资料
[1]岳军,贾大江.中小功率风光互补发电系统的测试与评价[J].太阳能, 2006,(02)
二、国内外研究综述
由于对环境和能源的重视，世界各国都对新型能源进行了深入的研究和开发。目前欧洲在这方面处于领先水平，特别是在风力发电和太阳能发电技术方面取得了大量成果。欧洲在新能源领域的研究主要集中于大型并网电场以及相关技术的研究。目前风力发电最大单机容量已经超过4.5MW，而太阳能发电容量也超过了100KW。国外在风光互补方面的研究却很少。风力发电和太阳能发电的独立控制技术已经成熟，在最大功率点追踪控制、预测控制以及系统结构等方面的研究是当前研究的热点。
[2]刘兆辰.美国的风能开发[J].中国技术监督, 1996,(04)
[3]杜荣华,张婧,王丽宏,张兆祥.风光互补发电系统简介[J].节能, 2007,(03)
[4]艾斌,杨洪兴,沈辉,廖显伯.风光互补发电系统的优化设计Ⅱ匹配设计实例[J].太阳能学报, 2003,(05)
[5]程节顺.基于模糊控制的风光互补电源模型研究[J].微计算机信息, 2006,(10)
三、主要研究内容
1.利用太阳能光电池进行光电转换和风力发电机对蓄电池进行充电；
2.设计出逆变电路，把蓄电池中的直流电变成标准的220V交流电以保证交流负载设备的正常使用；
3.控制线路要与其他线路良好对接；
4.控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化，不断对蓄电池工作状态进行切换和调节；
四、毕业论文（与设计[J].电子设计应用, 2005,(07)
毕业设计(论文)基于风光互补发电系统研究
毕业设计（论文）基于风光互补发电系统研究毕业设计（论文）的题目：“基于风光互补发电系统的研究”研究背景：随着全球能源需求的不断增长，可再生能源的利用变得越来越重要。
在可再生能源中，太阳能和风能是最常见和广泛利用的两种能源。
然而，由于风能的不稳定性和太阳能的时变性，单独利用这两种能源可能存在一些限制。
因此，为了克服这些限制，研究人员提出了风光互补发电系统的概念。
研究目的：本论文旨在研究和分析风光互补发电系统的运行原理、优点和挑战，以及如何最大程度地利用风能和太阳能互补发电系统的能量转换效率。
研究内容：1. 风力发电和太阳能发电系统的原理与方案：对风力发电和太阳能发电的基本原理进行介绍，并分析目前常见的风力发电和太阳能发电系统的方案。
2. 风光互补发电系统的运行原理：介绍风光互补发电系统的基本原理，包括如何将风力和太阳能转化为电能，并实现其相互之间的协调运行。
3. 风光互补发电系统的优点和挑战：分析风光互补发电系统相对于单一风力发电和太阳能发电系统的优点和挑战，如能源互补性、系统稳定性和复杂性等。
4. 风光互补发电系统的经济性分析：通过对风光互补发电系统的成本和效益进行经济性分析，评估该系统在商业和实际应用中的可行性。
5. 风光互补发电系统的仿真和实验验证：通过计算机模拟和实际实验，验证风光互补发电系统的设计和性能，分析其实际运行情况。
6. 未来发展方向和应用前景：分析风光互补发电系统在未来的发展方向和应用前景，提出改进和优化措施。
研究方法：本论文将采用文献综述、理论分析、数学模型建立、计算机仿真和实验验证等方法进行研究和分析。
预期成果：通过对风光互补发电系统的研究，预计将揭示该系统在提高能源转换效率和减少环境污染方面的潜力，为推动可再生能源的开发和利用提供理论和实践的指导。
关键词：风光互补发电系统、风力发电、太阳能发电、能源转换效率、优点和挑战、经济性分析、仿真和实验验证、未来发展方向和应用前景。
毕业设计(论文)-应用于小型风光互补发电系统中蓄电池充放电装置的设计
本科生毕业论文（设计）任务书目录中文摘要及关键词 (1)英文摘要及关键词 (2)第一章绪论 (3)1.1 能源状况 (3)1.2 风、光发电的发展状况 (3)1.2.1 风力发电和太阳能发电的特点 (3)1.2.2 风光互补发电的提出 (4)1.3 选题意义和国内外研究状况 (5)1.4 小结 (6)第二章蓄电池 (7)2.1 蓄电池的类型 (7)2.2 铅酸蓄电池充放电原理 (8)2.3 蓄电池的充放电特性 (8)2.4 蓄电池充放电方式 (9)2.5 风光互补发电系统构成及原理 (10)2.6 小结 (11)第三章光伏单元充电电路设计 (12)3.1 充电电路拓扑结构及方案选择 (12)3.2 主电路的设计 (13)3.3 控制电路原理与设计 (15)3.3.1 控制电路方案比较及选择 (15)3.3.2 SG3525各引脚具体功能 (16)3.3.3 SG3525芯片特点如下 (16)3.4 驱动电路设计 (17)3.4.1 驱动电路方案比较与选择 (18)3.4.2 驱动电路工作原理 (18)3.5 小结 (19)第四章风力单元充电电路设计 (20)4.1 系统组成 (20)4.2 主电路结构 (20)4.3 控制电路 (21)4.3.1 系统组成 (21)4.3.2 直流电压检测 (21)4.3.3 单片机 (21)4.3.4 PWM波的产生 (21)4.4.5 驱动电路 (21)4.4 小结 (22)第五章逆变器设计 (23)5.1 逆变器的系统构成 (23)5.2 主电路设计 (23)5.3 控制电路设计 (24)5.3.1 单片机 (24)5.3.2 检测电路 (25)5.3.3 驱动电路 (26)5.4 小结 (27)总结与展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录Ⅰ (31)附录Ⅱ (33)摘要；本文在分析国内外对风光互补系统研究的基础上，对风光互补系统有了初步的认识，并对蓄电池的充放电过程及装置进行了深入的研究。
风光互补发电系统及风光互补无线远程视频监控系统方案
《风力发电报告》题目：风光互补发电系统姓名：班级：自动化1班学号：风光互补发电系统目录一、风光互补发电系统的提出 (3)二、风光互补发电系统的原理 (3)三、风光互补系统存在的问题及解决方法 (9)四、风光互补发电系统的应用及前景 (9)五、风光互补发电系统的未来 (10)一、风光互补发电系统的提出能源是人类社会存在与发展的物质基础。
在过去的200多年中，建立在煤炭、石油和天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。
与此同时，地球50万年历史积累下来有限的化石能源正在以惊人的速度被消耗。
据有关资料显示，以目前全世界对能源的需求量和增长速度来看，地球上已探明的石油储备可维持40余年，天然气60余年，煤炭200余年。
人们在物质生活和精神生活不断提高的同时，也越来越感觉到大规模使用化石燃料所带来的严重后果：资源日益枯竭，环境不断恶化，还诱发了不少国与国、地区之间的政治经济纠纷，甚至战争和冲突。
因此人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。
在众多可再生能源中，风能和太阳能由于碳的零排放，是21世纪最被看好的可再生能源。
风能、太阳能虽然有取之不尽、用之不竭，就地可取、无需运输，无环境污染等优点，但无论是风能发电系统还是光伏发电系统，都受到自然资源的制约；不仅在地域上差别迥异，而且随时间变化具有很强的随机性。
风力发电具有间歇性瞬时变化的特点，光伏发电则具有随季节与天气变化而变化的特点。
资源的不确定性导致了发电与用电负荷的不平衡，必须对其进行有效的转化、存储与控制才能实际使用。
两者相互配合利用，因地制宜，充分利用它们在多方面的互补性，从而建立起更加稳定可靠、经济合理的能源系统——风光互补发电系统。
风光互补发电系统从一定程度降低了对资源要求的门槛，使得新能源的应用更加广泛。
二、风光互补发电系统的原理利用太阳能和风能在时间和地域上都很强的互补性，阳光最强时一般风很小；而在晚上没有阳光时，由于温差比较大，空气的流动导致风的形成；然而在晴天太阳比较充足而风会相对较少，在阴雨天气的时候，阳光很弱但是阴雨天气会伴随着大风，风资源相对较多。
小型风光互补并网发电系统的研究与设计
1、提高能源转换效率：未来的研究将更加注重提高风能和太阳能的转换效 率，以更充分地利用这两种可再生能源。
2、智能控制与调度：通过引入更先进的控制算法和调度策略，可以更有效 地管理和调度系统资源，提高系统的稳定性和效率。
3、融合其他新能源技术：例如，将氢能等其他新能源技术融入到风光互补 系统中，可以进一步拓宽系统的能源来源，提高系统的抗风险能力。
三、小型风光互补发电系统控制 器的发展趋势
随着科学技术的不断进步和应用，小型风光互补发电系统控制器将会朝着更 加智能化、高效化、可靠性更高的方向发展。
1、智能化：随着人工智能和机器学习等技术的发展，未来的小型风光互补 发电系统控制器将会更加智能化。通过引入更加先进的智能算法和模型，实现对 系统的自适应和自主学习控制，提高系统的性能和稳定性。
参考内容
随着全球能源结构的转变，可再生能源已成为世界各地电力行业的重要发展 方向。其中，风光互补并网发电系统因其在技术上的优势和环境友好性，逐渐受 到了广泛的和研究。本次演示将探讨风光互补并网发电系统的研究与开发。
一、风光互补并网发电系统的基 本原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
风光互补并网发电系统是一种结合了风力发电和太阳能发电的混合发电系统。 它利用风力发电机和太阳能电池板分别捕捉风能和光能，将其转换为电能，然后 通过并网逆变器将电能输送到电网中。这种系统可以有效地利用风能和光能，实 现能源的可持续利用。
4、优化储能技术：针对当前储能技术的问题，我们将寻求更高效、更环保 的储能解决方案，例如发展超级电容器、电池等更高效的储能设备。
5、扩大应用范围：随着技术的进步和成本的降低，小型风光互补并网发电 系统的应用范围将进一步扩大，从偏远地区扩展到城市地区，从独立供电发展到 区域供电网络。
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风光互补发电系统摘要进入二十一世纪，人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战，而能源问题日益严重，一方面是常规能源的匮乏，另一方面石油等常规能源的开发带来一系列的问题，如环境污染、温室效应等。
人类需要解决能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模开发利用可再生能源和新能源。
而太阳能和风能被看做是最具有代表性的新能源和可再生能源，作为这两种能源的高级利用太阳能发电和风力发电技术受到世界各国的高度重视。
由于风力发电和太阳能发电系统均受到外部条件的影响，光靠独立的风力或太阳能发电系统经常会难以保证系统供电的连续性和稳定性，因此，在采用风光互补的混合发电系统来进行相互补充，实现连续、稳定地供电。
风光互补发电以其独特优势成为新能源研究的热点之一。
本文针对风光互补发电系统设计了一套小型模拟装置，包括太阳能电池模拟，用直流电机对风机的模拟和交错并联Buck-Boost蓄电池充电主电路，并对交错并联Buck-Boost电路和交错并联Cuk斩波电路进行了研究、仿真，以及进行了模拟风机装置的调试。
系统控制全部采用Freescale公司的56F8013 DSP控制实现，给出了各部分流程图。
对于软硬件的关键问题还给出了相应解决方案。
关键词：风光互补 Buck–Boost电路 DSPWind & Solar Hybrid Generating SystemABSTRACTEntering the 21st century, human beings are facing to realize the sustainable development of economy and society, and energy problem becomes more and more serious, on the one hand,conventional energy is serious short on the other hand, the development of oil and other conventional energy brings a series of problems, such as the environmental pollution, the greenhouse effect and so on. Only by relying on the progress of science and technology and the large-scale exploitation and utilization of renewable energy and new energy can human solve the problem of energy, and realize the sustainable development. And solar and wind power are considered the most representative of new and renewable energy, The power technology of solar energy and wind attrack world’s attention. Because of wind power and solar power system under external conditions, and only by independent wind or solar power systems often hard to ensure the continuity and consistency of power system therefore, using hybrid power system of complementary scenery to complement each other, realize the continuous, stable power supply. Wind-light complementary with its unique advantages become one of new energy research hotspots. Aiming at wind-light complementary this article design a small device, including solar cells in dc motor, the simulation and interlacing of fan parallel Buck - hee, and main circuit batteries to Buck staggered shunt circuit and interlacing parallel hee - Cuk chopper were studied, and the simulation, the simulated fan unit commissioning. Control system adopt Freescale company 56F8013 DSP control chart, each part. The key question for software and hardware to the corresponding solutions. Keyword:Wind and PV hybrid Buck–Boost Circuit DSP目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................. I I 1绪论.. (1)1.1能源问题 (1)1.2风能太阳能的概况 (1)1.3 风光发电的发展概况 (1)1.4 本文的主要内容 (3)2风光互补发电系统总体方案的设计 (4)2.1风光互补发电系统的组成及总体框图 (4)2.2 模拟太阳能电池框图 (5)2.3 模拟风力发电机组的组成及框图 (6)3风光互补发电系统的硬件设计 (7)3.1风光互补系统硬件的总体设计 (7)3.2风光互补系统主电路 (8)3.3风光互补系统的电源模块 (9)3.3.115V电压产生电路 (9)3.3.2±5V电压产生电路 (9)3.3.35V电压产生电路 (10)3.4检测模块 (11)3.4.1电压检测电路 (11)3.4.2电流检测电路 (11)3.5驱动模块 (12)4风光互补发电系统的软件设计 (14)4.1软件实现功能 (14)4.1.1模拟太阳能电池输出装置软件主要实现功能 (14)4.1.2直流电机电枢电流控制软件主要实现功能 (14)4.1.3蓄电池充电电路软件主要实现功能 (14)4.2软件设计工具 (14)4.2.1软件开发环境CodeWarrior概述 (15)4.2.2PE(Processor Expert)概述 (15)4.3程序实现方法及流程图 (15)4.3.1模拟太阳能电池输出流程图 (15)4.3.2模拟风机流程图 (17)4.3.3蓄电池充电电路流程图 (18)4.4程序关键部分的实现 (20)4.4.1使用DSP芯片实现PWM移相 (20)4.4.2单极性移相PWM控制的实现 (21)4.4.3 双极性移相PWM控制的实现 (21)4.4.4 DSP定标和标幺化 (21)4.4.4.1定标 (21)4.4.4.2标么化 (22)5系统仿真与调试 (23)5.1仿真工具简介 (23)5.2交错互补buck-boost斩波电路 (23)5.2仿真模型 (23)5.2.1仿真结果 (23)5.2.3结果分析 (27)5.3模拟风机系统调试 (27)5.3.1调试设备 (28)5.3.2跟踪风机I-n曲线实验 (28)5.3.3模拟太阳能电池输出曲线 (31)6结论 (33)参考文献 (34)附录 (35)谢辞 (58)1 绪论1.1能源问题能源是不仅仅是现代经济社会发展的基础，也是经济社会发展的重要制约因素。
当前，包括我国在内的绝大多数国家都以石油和煤炭等矿物燃料为主要能源。
随着矿物燃料的日益枯竭和全球环境的日益恶化，很多国家都在认真探索能源多样化的途径，积极开展新能源和可再生能源的研究开发工作。
“解决能源危机可以有如下三种办法：一是提高燃烧效率以减少能源消耗，实现清洁煤燃料以减少污染；二是开发新能源，积极利用可再生能源；三是开发新材料、新工艺，最大限度地实现实现节能。
太阳能和风能被看作是最具有代表性的新能源和可再生能源，作为这两种能源的高级利用，太阳能发电和风力发电技术受到世界各国的高度重视。
”[1]1.2风能太阳能的概况人太阳能能分布广发，可自由利用，取之不经，用之不竭，是人类最终可以依赖的能源。
而光伏发电技术是太阳能利用技术中最具有发展前景的方式之一。
[5]它具有无污染、无噪声、安全可靠、故障率低、维护简单、建设周期短等优点。
它是今后可替代矿物燃料的战略性能源，又是当前边远地区能源供应的一种有效的补充。
随着矿物燃料的逐渐消耗，太阳能光伏发电技术将越来越显示其重要性和发展潜力。
风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射造成地球表面受热不均引起的，引起大气层压力分布不均，以致空气流动所形成的动能称为风能。
风能是太阳能的一种转换形式，是一种重要的自然能源，一起蕴藏量巨大、可以再生、分布广泛以及没有污染等优势而在各国发展迅速。
全球的风能约为2.74×109WM，其中可利用的风能为2×107WM，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
可以看出，太阳能发电和风力发电对于改善能源结构、推动生态环境建设，特别是对边远地区的生产、生活用电等诸多领域的发展将发挥积极的作用，具有广阔的市场前景。
1.3 风光发电的发展概况光伏发电技术1839年，法国物理学家EdmondBecquerel意外的发现，用两片金属浸入溶液结构的付打电池在光照下会产生额外的电视，他将这种现象称为“光生付打效应（Photovoltaic Effect）”。
1873年，英国科学家WilouzhbySmith观察到对光敏感的硒材料，并推断出在光的照射下硒导电能力的增加正比与光通量。
1880年，Charles Ffitts 开发出以硒为基础的太阳能电池，以后人们即把能够产生光生付打效应的器件称为“光伏器件”。
半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高，通常称这类光伏器件为“太阳能电池（Solar Cell）”。
1954年，贝尔实验室的科学家们第一次用晶体硅材料制成了光伏电池，光电转换效率高达4%。