户用太阳能光伏发电系统的研究
户用光伏的可行性报告
户用光伏的可行性报告一、引言光伏发电技术因其清洁、可再生的特点，越来越受到人们的重视。
在家庭生活中，采用户用光伏系统发电已经成为一种可行的选择。
本报告将对户用光伏系统的可行性进行深入分析，以探讨其在家庭中的应用前景。
二、背景在传统能源资源日益枯竭的情况下，光伏发电成为一种重要的替代能源。
户用光伏系统通过安装太阳能电池板，将太阳能转换为电能，可以用于家庭的电力供应。
这不仅有助于减少家庭的能源消耗，还可以减少对环境的污染。
三、技术分析1. 光伏组件户用光伏系统的核心是光伏组件，一般采用多晶硅太阳能电池板。
这种电池板效率高，寿命长，是目前应用最广泛的光伏组件之一。
2. 逆变器逆变器是将光伏模块产生的直流电转换为家庭用电网所需要的交流电的设备，是光伏系统的重要组成部分。
3. 储能装置部分户用光伏系统还配备了储能装置，可以将白天积累的电能保存起来，用于夜间供电或在阴雨天等自然条件下使用。
四、经济效益分析1. 初始投资安装户用光伏系统需要一定的初始投资，包括光伏组件、逆变器以及安装费用等。
初始投资金额取决于家庭用电量和系统配置。
2. 收益来源户用光伏系统可以通过自发自用和余电上网两种方式获取收益。
自发自用部分电量可以减少家庭的电费支出，余电上网则可以将多余的电力卖给电网，获得补贴。
3. 投资回收期根据不同地区的光伏政策和电价政策，户用光伏系统的投资回收期一般在5年至10年左右。
在系统使用寿命内，可以获得可观的经济回报。
五、环境效益分析采用户用光伏系统可以大幅减少家庭对传统火力发电的依赖，减少二氧化碳等温室气体的排放，有利于改善环境空气质量，保护地球环境。
六、可行性结论综合考虑技术、经济、环境等因素，户用光伏系统在当前条件下具有较高的可行性。
在政府政策的支持下，家庭可以考虑安装光伏系统，实现自身可再生能源的利用，为家庭经济和环境保护做出贡献。
结束以上是户用光伏系统的可行性报告，希望本报告能够为关注这一领域的读者提供有益资讯，谢谢阅读！。
光伏发电控制系统的实验研究的开题报告
光伏发电控制系统的实验研究的开题报告一、研究背景随着人们环保意识的提高和可再生能源的发展，光伏发电技术逐渐普及。
光伏发电是一种将太阳能转化为电能的技术，其具有环保、可再生、可持续等特点，被广泛应用于户用、商用和工业用途。
光伏发电控制系统是光伏发电系统中至关重要的一部分，它主要负责对电流、电压等参数进行监控和控制，确保光伏发电系统稳定运行。
因此，对光伏发电控制系统的研究具有重要的意义。
二、研究目的本研究旨在对光伏发电控制系统进行实验研究，探究其运行机制和优化方法，以提高光伏发电系统的运行效率和稳定性。
三、研究内容1. 光伏发电控制系统的原理和组成2. 光伏发电控制系统的设计和实现3. 光伏发电控制系统的工作原理及性能测试4. 光伏发电控制系统的优化方法研究四、研究方法1. 文献调研：对光伏发电控制系统的相关文献进行收集、整理和分析，以明确研究背景和问题。
2. 系统设计：根据光伏发电控制系统的原理和组成，设计相应的电路和控制程序。
3. 硬件搭建：将设计好的电路和控制程序搭建成光伏发电控制系统。
4. 实验测试：对搭建好的光伏发电控制系统进行工作原理及性能测试。
5. 数据分析与优化：对测试结果进行数据分析，探究光伏发电控制系统的运行机制，并提出优化方法。
五、预期成果1. 光伏发电控制系统的设计和实现。
2. 光伏发电控制系统的工作原理及性能测试结果。
3. 光伏发电控制系统的优化方法和应用价值分析。
六、研究意义1. 探究光伏发电控制系统的运行机制，提高光伏发电系统的运行效率和稳定性。
2. 提高对可再生能源的认识，促进可持续发展。
3. 增强对控制系统的理解和应用能力，为相关科研工作提供技术支持和参考。
户用光伏可行性分析报告
户用光伏可行性分析报告一、引言随着能源危机的日益严重，清洁可再生能源备受关注。
在这种背景下，光伏发电作为一种可持续发展的能源来源，备受推崇。
本文旨在对户用光伏发电进行可行性分析，评估其在实际应用中的可行性以及经济效益。
二、光伏发电简介光伏发电是利用太阳光将光能转化为电能的过程。
通过光伏电池将太阳能转换为直流电，再通过逆变器将直流电转换为交流电，供给家庭使用或反馈电网。
光伏发电具有环保、可再生、分布式等优势，因此在应对能源危机及减少碳排放方面具有重要意义。
三、户用光伏发电的优势1. 减少能源消耗：户用光伏发电可以满足家庭日常电力需求，减少对传统电网的依赖，降低能源消耗。
2. 减少碳排放：光伏发电不产生任何的温室气体排放，有效降低碳排放，减少环境污染。
3. 节约电费支出：光伏发电可以自给自足，减少家庭的电费支出，节约开支。
4. 提升房屋价值：安装光伏发电系统可以提升房屋价值，增加房产的市场竞争力。
四、可行性分析1. 太阳能资源评估：在选择安装户用光伏发电系统之前，需要对太阳能资源进行充分评估。
通过测算太阳辐射数据、地理位置和气候条件等因素，可以得出系统的发电潜力。
2. 投资回收期评估：光伏发电系统的成本通常比较高，需要对投资回收期进行评估。
通过计算系统的年发电量和系统成本，可以得出系统的投资回收期，判断系统是否具备可行性。
3. 政策支持力度评估：政府对于光伏发电的政策支持力度是影响其可行性的重要因素。
通过了解政府对于户用光伏发电的扶持政策，可以评估系统的经济效益。
4. 建筑物适应性评估：光伏发电系统需要安装在建筑物上，因此需要评估建筑物的适应性。
包括建筑物的朝向、屋顶承重能力等因素。
确保系统的安装与建筑物的完美结合。
五、经济收益评估1. 电费节省：根据光伏发电系统的年发电量和当地电价，可以计算出每年的电费节省金额。
2. 减少碳排放收益：通过估算光伏发电系统每年所减少的碳排放量，可以将其转化为碳排放权的收益金额。
太阳能光伏技术研发及应用现状与前沿
太阳能光伏技术研发及应用现状与前沿太阳能光伏技术是当前最为热门的新能源技术之一，在世界范围内得到了广泛应用和推广。
以下为太阳能光伏技术的研发及应用现状与前沿的相关参考内容：1. 研发现状（1）晶薄太阳能电池技术晶薄太阳能电池技术是近年来快速发展的一种新型电池技术，其具有体积小、重量轻、柔性好、透明性高等优点，在建筑物、交通工具等领域有广泛应用前景。
（2）高效太阳能电池技术高效太阳能电池技术是目前太阳能光伏技术研发的热点之一，主要集中在晶体硅太阳能电池与薄膜太阳能电池等方面。
研究人员通过材料优化、外延生长技术、光学设计等手段，不断提高太阳能电池的转化效率和稳定性，使其在实际应用中具有更高的性价比和可靠性。
（3）钙钛矿太阳能电池技术钙钛矿太阳能电池技术是一种新兴的太阳能电池技术，在高效性和较低生产成本方面具有潜在优势。
目前研究人员已经通过材料改进和制备工艺优化等措施，使得钙钛矿太阳能电池的转化效率逐步提高，并在实验室条件下达到了超过25%的高效率。
2. 应用现状（1）太阳能光伏电站太阳能光伏电站是目前太阳能光伏技术最为成熟的应用之一，其集中式装置能够实现大规模电力供应，具有内部化风险少、经济效益高等优点。
目前全球已建成的太阳能光伏电站已经突破1000GW，其中新能源光伏发电占比逐年增大。
（2）户用太阳能光伏发电系统户用太阳能光伏发电系统是近年来得到广泛应用的分布式光伏电站，其具有方便快捷、灵活可调等优点，能够满足家庭、企事业单位等不同需求的供电需求。
目前，我国已建成众多的户用太阳能光伏发电系统，为新能源的普及和推广做出了重要贡献。
3. 应用前沿（1）光伏-储能技术光伏-储能技术是近年来新兴的技术热点之一，其能够解决光伏电站存在的间歇性供电问题，提高太阳能的利用效率和经济效益。
目前，光伏-储能技术已经在我国多个城市实现了应用，并取得显著成效。
（2）可穿戴太阳能光伏设备可穿戴太阳能光伏设备是太阳能光伏技术应用的新型领域，包括太阳能手表、太阳能背包、太阳能充电宝等多种应用形式。
太阳能光伏发电系统的并网电流控制研究
太阳能光伏发电系统的并网电流控制研究近年来，随着对可再生能源的需求不断增加，太阳能光伏发电作为一种绿色、环保的能源形式正受到越来越多的关注。
与此同时，太阳能光伏发电系统的并网电流控制问题也成为了研究的热点之一。
本文将从系统结构、控制原理和技术手段等方面对太阳能光伏发电系统的并网电流控制进行深入探讨。
太阳能光伏发电系统的基本结构包括太阳能光伏阵列、逆变器和并网装置等。
而实现系统的高效运行离不开对并网电流的精确控制。
在并网运行过程中，光伏阵列的输出电压和电流要与电网保持稳定的同步，并且要满足电网的功率需求。
首先，我们来了解一下控制原理。
太阳能光伏发电系统的并网电流控制可以分为两个层次，即电流控制层和保护控制层。
电流控制层通过控制逆变器的输出电流实现对并网电流的控制。
保护控制层则负责监测系统的工作状态，一旦出现故障，及时采取措施进行保护。
这两个控制层相互配合，确保了系统的安全运行和高效发电。
其次，我们要了解一些常用的技术手段。
为了实现太阳能光伏发电系统的并网电流控制，研究者们提出了许多解决方案。
其中一种常用的方法是采用模型预测控制（MPC）算法。
MPC算法能够根据系统的动态特性进行优化控制，提高系统的响应速度和控制精度。
另外，还有一种被广泛应用的方法是采用PID控制器。
PID 控制器通过不断调整输出信号来追踪并网电流的变化，使得系统能够快速响应外部的变化，并维持稳定的功率输出。
除此之外，还有基于模糊逻辑、神经网络和遗传算法等智能控制方法的研究，为并网电流控制提供了更多的选择。
此外，太阳能光伏发电系统的并网电流控制还需要解决一些问题。
首先是电网对并网电流的要求。
电网要求并网电流具有一定的功率因数，即要满足无功功率的要求。
因此，在并网电流控制中要考虑到这一点，确保系统的响应速度和功率因数满足电网的要求。
其次是逆变器的控制方法。
逆变器是将直流电转换为交流电的关键设备，对其控制方法的选择会直接影响到并网电流的控制效果。
光伏发电系统在农村电网建设中的应用研究
光伏发电系统在农村电网建设中的应用研究第一章：引言随着我国农村电力工程的不断发展，光伏发电系统在农村电网建设中的应用越来越广泛。
光伏发电作为一种清洁、节能、可持续的能源，它具有环保、安全、低碳的特点。
同时，光伏发电系统可以实现对农村地区可再生能源的利用，提高电力供应的可靠性和稳定性，对于促进农村经济发展具有重要的意义。
第二章：光伏发电系统概述光伏发电系统是利用太阳能转化成电能的技术，主要由光电池组成。
光电池具有产生电荷的特性，然后在导体上集或散电荷，形成电流。
光伏发电系统主要由太阳能电池板、逆变器、电池储存系统和监测控制系统等组成。
太阳能电池板能够将太阳能转化成电能，逆变器用于将直流变成交流，电池储存系统用于储存电能，监测控制系统则负责系统的监测和控制。
第三章：光伏发电系统在农村电网中的应用3.1 农业灌溉农村地区普遍存在着缺水的问题，光伏发电系统可以在农业灌溉中起到重要的作用。
光伏发电系统可以为灌溉设备提供清洁的电力，不仅能够节约能源成本，还能够减少温室气体的排放，同时可以减轻农业灌溉对地下水资源的依赖。
3.2 农村户用电农村家庭经常面临电力供应不足的问题，光伏发电系统可以为农村家庭提供可靠的电力供应。
光伏发电系统能够在不同的天气条件下产生电能，并且不会受到能源短缺和价格波动的影响。
同时，将光伏发电系统与稳压器和电池组合使用，可以满足不同功率需求的农村家庭电器使用。
3.3 农村电网升级随着农村电网升级的不断推进，光伏发电系统可以为农村电网提供多种方式的支持。
光伏发电系统可以为电网提供后备能源，减少电网的失效风险，同时也能够为有限电力提供稳定的电流。
此外，光伏发电系统还可以为农村电网提供能源优化定位、数据收集和分析等方面的支持。
第四章：光伏发电系统在农村电网建设中的前景随着国家对于农村电网建设的重视，光伏发电系统在该领域的应用前景十分广阔。
从经济角度来看，光伏发电系统的运营成本较低，能够带来良好的经济效益。
基于户用型太阳能光伏发电并网设备研究
ＣｎＮｗ ｅ ｎｏｅａ ｏ ｃ ｈａ ｅＴ ｈ ｌｉ ｎ Ｐｄ ｔ ｉ ｃ ｏｇｓ ｄｒｕｓ
高 新 技 术
基于户用型太阳能光伏发 电并 网设备研究 ～
张 鹏
（ 无锡新世 纪太阳能 电力有限公 司， 江苏 无锡 ２４ ０ ） １ １８
摘 要： 本文针 对 开发住 宅光 伏 并网发 电技 术 ， 阐述 了并 网设备 的 系统组 成 、 究 内容 ， 并 网控 制的 关键技 术进 行 了分 析和 研 究 ， 研 对 展 望 了光伏 并 网发 电技 术 的应用 前景 。 ‘ 关键 词 ： 生 能源 ； 阳能发 电； 网设 备 可再 太 并 引言 ＯＤ ／Ｃ Ｃ 变换器控制系统研究开发 。 Ｄ 谐波和无功 电流的检 测进行 了仿真 ，仿真使用 随着太阳能光伏 技术 的开发和应用 ，采用 ●逆变效 率分 析 、 ” ” 孤岛 检测保护 、 主功率 的负载为整流桥并联 阻容负载 ， 负载的进线 在 Ｓ ＷＭ技术 的并 网控制逆变器装置 在分 布式光 元件 的选择等研究 。 Ｐ 端 串联 了三个 电抗器 ，目 市场上大量的整流 前 伏并网发电系统领域获得 了广泛应用 。与传 统 ④系统整机技术的研究 开发 负载都安装 了输人滤 波电抗 器 ，同时这三个 电 可 ●整机稳定性及效率分析 、电流传感器和 抗器也提供无功功率 的消耗 ， 信号流程处理 其 这 电压传感器研究 。 的方法完全按 照瞬时无功的检测方法 。采用瞬 功 ●系统工作参数计算机仿真 ，通过仿真技 时无功 的基波 电流提取算法 ， Ｇ Ｐ 使 Ｃ Ｖ能够实 术应用 ， 寻找最佳工作参数 。 时补偿 电网电流中的谐波 和无 功成分 。 ２并 网设备关键技术研究 根据三相 电压源型 Ｐ ＷＭ并 网逆 变器的数 数运 和正弦化电流波形 ，在分布式光伏并 网 ① 基 于 Ｂ Ｏ Ｔ升 压 电 路 的 光 伏 阵 列 学模型 ，可知并 网逆变器通过控制 三相电压源 ＯＳ Ｐ 跟踪 技术 和单级式正 弦逆变与 最大功率 型逆变器桥臂输 出电压 来控制 输出电流 ，在控 发电系统 中采用 Ｐ ＷＭ并网逆变器 可以在 向电 ＭＰ Ｔ 网馈送能量的 同时 ， 少装置对 电网的污染 ， 减 实 点跟踪统一结构的主电路拓 扑技术 ， ＭＰ Ｔ 制输出 电流得 同时 ， 使得 Ｐ 为提高光 伏并 网逆变系统 现高质量的并 网发 电。 控制 、 逆变控制 、 相位 同步等控制 目 在—个变 发 电量 ，充分利用在 同等光照条件 的光伏 阵列 标 １光伏并 网发 电系统组成 换环节 中的得 到实现 ， 保证输 出电流呈连续状 所能提供 的最大功率 ， 在相应 的光 伏并网逆变 光 伏并 网发 电系 统 主要 由太 阳能 电池板 态 ， 达到简化 系统组成 ， 提高系统运行 可靠性 的 器 装 置 控 制 系 统 中引 人 了最 大 功 率 点 跟 踪 （ 即光伏 阵列） 网逆 变器 ， 电抗 器 和 Ｄ Ｐ 目的。 ， 并 滤波 Ｓ （Ｐ １ １ Ｐ． Ⅵ ） 技术。 控制电路构成 。 整个 系统的结 构如 图 １ 所示 。 ②运用太阳能最大功率点跟踪技术 ，实现 ④ 采用包 含孤 岛效 应等在内的光伏并 网保 最 大功率输 出 ，充分 利用 护控制策略 ，极大地改善 了光伏并 网系统 的可 太 阳能 的能量 ，使装 置效 靠 眭。 率 ≥９ ％。 ６ ⑤采用基于正反馈有功：扰 的孤 岛检测方 ： Ｆ 通过对太 阳能 阵列 的 法 ， 对公共 电网的电力污染 。保护 响应快 、 避免 功率 输出采样 ，将其 与前 可靠性高 。 时刻 的功率 相 比较 ， 舍 综上所述 ，采用 以上关键技术研 究形成 的 小取 大 ， 比较 的结果 ， ５ Ｗ 太阳能发 电并 网设备 ，从输 出波形 图可 以 根据 ｋ 控制 阵列 电压 、电流 的增 看 出 ， 系统具有 较好的正弦输 出电流波形 ， 三相 大或 减小 ， 而后再 比较 ， 如 且 三相 电流保持平衡 。 此不停 的周而 复始 自主寻 ３结束语 优 ， 系统 工作点 。 确定 本文 比较 完善 的 阐述 了基 于 Ｄ Ｐ的光伏 Ｓ 图 １太 阳能光伏发 电并网 系统组成 ③建立先 进的并 网逆 并 网设备 的组 成及其关键技术 。设计的并 网设 由图 １ 可见光伏并 网发 电系统利用太 阳能 变 控制方 法 Ｄ ａｂａ无差拍 Ｐ ｅｄｅｔ ＷＭ技 术、瞬时 备能够有效 实现 光伏阵列并网发电功能 。在并 电池板将太 阳能转化为直流 电能 ， 再利用 并网 无 功控 制理论 ， 一个控 制周期 内， 电网无 网逆变器 装置设 计过程中 ，利用 高速的数字信 在 实现 逆变器 的受控 电流源特性 ， 控制逆变器 运行在 功 和谐 波的无 差拍补偿 ，达到高水平柔性输 配 号处理器 和智 能功率模 块硬件集成度高 、保护 发 电状态 ， 将直流 电转化为交流电馈送电网。 整 电装置 的控制效果 。 功能强大 、 性能可靠等特 点简 化了并 网设备 的 个系统能量的变换和传递过程 ，是利用 ＩＭ模 Ｐ 能量管理和控制策略采用双闭环控制 ： 硬件设计和成本 ，同时提 高了设 备运 行的可靠 块构成 的并 网逆变器 电路来实现 的 ， 而并 网逆 Ａ 电流 环 ： 、 提取参 考电流 ， 补偿 电流 、 性 。 计算 变器 的控制 则是通 过 Ｄ Ｐ生成 驱动 主电路 的 无功 电流 。 Ｓ 展望光伏逆 变控制技术的发展 ，必将伴随 Ｐ ＷＭ信号来完成 。 Ｂ功率环 ： 、 实现最大功率跟踪 ， 控制功率流 电力 电子技术 、 制技术 、 控 计算机技 术 、 型功 新 针对光伏发 电并 网设备的研究 内容 ， 包括 ： 向。 率器件及应用 、 模块 电源技术 的发展 ， 核心 目 其 ｝ ① 系统总体方案设 计 Ｐ ＷＭ方式 比较 ： 标就是要求逆变控制 系统 的效 率更高 、可靠性 ●整个控制系统采用不 可调度 式 ， 无需 蓄 滞 回比较 Ｐ ＷＭ，电流变化小时会使 电流 更好 、 功率密度更高 、 成本更低 。由此光伏并 网 电池等储能装置 ， 除了由于存在蓄 电池 而带 相对误差过大 ， 免 电流变化大 时， 可能使 器件的开 系统未来的技术发 展与创新就是 ： 型电路拓 新 来 的运行 和维 护费用 ，同时也消除了处理废 旧 关频率过高。 扑结构的设计 、 智能控制技术 的应用 ， 神经 网络 蓄电池带来的间接污染。 定步长 Ｐ ＷＭ，电流跟 随最大相对误差不 技 术 的结 合 、 高频开 关技术 、 软开关 技术 、 能 智 ●整个系统分为 控制和逆 变两部分 。 确定。 监 测与保 护技术 、 块化技术 的应用 与改进 、 模 电 ●研究重 点包 括 Ｐ ＷＭ控制器 、 动电路 、 驱 三角波比较 Ｐ ＷＭ， 出含有 载波频 率段 磁 兼容 Ｉ更好等 。 输 生 Ｄ ／Ｃ变换器 、 Ｐ Ｔ技术 及逆变器部分 。 Ｃ Ｄ ＭＰ 的谐 波。 参考文献 ②系统控制技术的研究开发 优化 Ｐ ＷＭ， 运算量 大 ， 于变化环境的 『李俊峰 ， 颖主 编 ，中华人 民共 和 国可再 不适 １ １ 王仲 《 ●并网控制方法与策略研究 ， 包括 ： 最大功 计算 。 生能源法解读 ， 学工业 出版社 ， ０ Ⅻ 化 ２ ５ ０ 率点控制 、 波形跟踪 和控制方法 。 无差拍 Ｐ 。 单周期 ， ＷＭ 开关频率固定 ， 动 『 沈辉 ，曾祖 勤主编 ，太阳能光伏发 电技 术》 ２ 】 《 ●通过 比较多 种 Ｐ ＷＭ控制方式 ， 定适 态 响应 陕。 确 【Ｊ Ｍ， 化学工业 出版社 ，０５ ２０ 合该系统的控制策略。 在 电 网电源 和负 载之 间并 联 了 Ｇ Ｐ 负 ｆ 争鸣 ， Ｃ Ｖ， ３ 刘建政 ， 孙晓瑛 ， 立强主编 ，太阳能 袁 《 ●并网系统保护装置 的研究 。 载消耗 的有 功功率并 不需要 由电 网完全提供 ， 光伏发 电及其应 用＞ ｌ 学出版社 ， ０ ＞ ， ｆ 科 Ｍ ２ ５ ０ ●能量管理 策略 的研究 。 因此 电网输 出 的电流 明显 小 于通过 负 载 的电 ③系统逆变技术 的研究开发 流， 有效值约为 Ｚ ６ 。 ２Ａ 作者 简介 ： ， 学历 ： 张鹏 男； 本科 ； 职称 ： 高级 ●逆变器 并网方式研究开发 。 在 ｍ ｔｂ ａ ａ 环境下 ， 基于瞬 时无 功理论 的 工程 师 ； 究 方 向 ： 阳 能 。 ｌ 对 研 太
论文-新农村户用型光伏发电系统的设计
摘要随着世界经济的高速发展、人口的增长和科技的进步，传统能源的消耗量越来越大，这就带来了一系列能源的耗尽和环境污染问题。
太阳能作为一种优越的可再生能源而受到世界各国的重视并具有较大发展潜力。
从可预计的将来来看，对太阳能的利用将成为各国利用新能源的重点，加强与太阳能利用有着密切关系的光伏发电的研究与设计有着现实的意义。
本文针对目前我们国家新农村建设过程中的实际情况，设计了功率为500Wp的独立运行的光伏发电系统，在满足系统可靠性要求的情况下，对太阳能电池板、蓄电池、太阳能控制器和逆变器等设备进行经济的选择。
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，本文具体介绍了光伏发电的国内外研究背景，光伏电池的种类、发电原理，尤其是独立运行的光伏发电系统的组成、运行原理和应用等，同时为了进一步提高系统可利用性，对独立运行光伏发电系统的结构、工作原理和控制策略进行了研究。
按照本文设计出的系统装置，能够直接用于新农村建设过程中的工程实践上，这对于国家正大力进行新农村建设中的节能减排具有现实意义。
关键词：光伏发电；独立光伏系统；设计；节能减排AbstractWith the rapid development of economic，increase of population and progress of science，more and more traditional energy will be on demand，which will bring us a series of problems such as the energy crisis and the environment pollution. As a new predominant energy，solar energy has been paid attention to and will be a potential new energy．Solar energy would be the focus of new energy sources. So it will have significance to the research and design of PV that has the close relationship with the solar. Aiming at the actual situation of the new rural construction of our country，a stand-alone PV system of 500Wp is designed. The system meets the requirements of reliability，and choose solar panels，batteries, solar controller，inverter and other equipment economically. Photovoltaic power generation is a technology of being energy directly into electrical energy on the semiconductor photovoltaic effect. This paper discusses the background of PV at home and abroad in detail，category and principle，and highlights the stand-alone PV system components，operating principles and applications. In order to improve property and achieve more credible running system, this paper has researched the structure，the working principle and control strategy of stand-alone PV system. System designed in accordance with this device can be directly used in the process of new rural construction projects. It is more and more practical for making great efforts for the construction of new rural energy conservation.Key Words：PV；stand-atone PV system；design；energy conservation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1课题设计研究背景 (1)1.1.1人类所面临的能源危机 (1)1.1.2传统能源背后的环境问题 (1)1.2光伏发电的特性和优势 (2)1.3光伏发电发展现状和前景 (3)1.3.1国外发展现状 (3)1.3.2国内发展现状 (6)1.4本课题设计的任务 (8)2光伏发电系统概述 (10)2.1光伏电池 (10)2.1.1光伏电池分类 (10)太阳能电池发电原理 (11).3光伏电池等效电路 (11)2.2DC/DC变换电路 (12)2.3蓄电池 (13)2.4逆变器 (14)2.5控制器 (16)3光伏系统的分类及独立光伏发电系统的利用 (17)3.1光伏系统的分类 (17)3.2独立运行光伏系统的应用 (19)4新农村户用型光伏发电系统设计 (21)系统的容量设计 (21)4.2蓄电池的原理及设计 (22)4.2.1蓄电池的化学特性 (22)4.2.2蓄电池的容量选择以及其串并联关系 (23)4.3太阳能光伏组件方阵设计 (26)4.4蓄电池和太阳能光伏组件方阵设计的校核 (27)4.4.1蓄电池放电深度校核 (27)4.4.2太阳能光伏组件方阵的校核 (28)4.5计算斜面上的太阳辐射并选择最佳倾角 (28)4.6新农村户用型光伏发电系统内部电路原理 (31).1光伏发电系统储能的主电路 (32)4.6.2光伏发电系统升压主电路和逆变主电路 (33)4.6.3PWM控制策略 (35)4.7新农村户用型光伏系统设计的设备选择 (38)4.7.1蓄电池选择 (38)4.7.2太阳能控制器的选择 (39)4.7.3逆变器的选择 (41)4.7.4太阳能电池组件的选择及其安装 (42)5新农村户用型光伏发电系统设备选择后的校核 (44)6新农村户用型光伏发电系统的效益分析 (46)6.1环保效益 (46)6.2社会效益 (46)7结论 (48)8致谢 (49)9参考文献 (50)1 绪论1.1 课题设计研究背景1.1.1 人类所面临的能源危机能源是人类社会生存和发展的物质基础，在过去的200多年中，建立在煤、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。
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分类号：____________密 级：______________ ＵＤＣ：____________ 单位代码：______________安徽工业大学硕士学位论文论文题目：户用太阳能光伏发电系统的研究学 号：_________________________作 者：_________________________专 业 名 称：_________________________2010年06 月10日电力电子与电力传动20070043 张高玉安徽工业大学硕士学位论文论文题目：Research on Residential Photovoltaic System作 者： 学院： 指 导 教 师： 单位： 协助指导教师： 单位： 单位： 论文提交日期：2010年 06月 10日学位授予单位：安 徽 工 业 大 学安徽马鞍山243002户用太阳能光伏发电系统的研究 张高玉 电气信息学院 郑诗程 安徽工业大学 安徽工业大学 安徽工业大学 汪小平 武卫华独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安徽工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
签名日期：____________关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,保密的论文在解密后应遵循此规定。
签名导师签名日期：____________户用太阳能光伏发电系统的研究摘要随着社会的发展，环境污染和能源短缺问题日趋严重，实施可持续发展的能源政策非常重要。
太阳能光伏发电作为一种新的电能生产方式，以其安全可靠、无污染、无噪音等优点受到人们的高度重视。
本文主要以三相逆变系统为对象，详细阐述了太阳能光伏独立逆变、并网逆变的工作原理，从系统结构、控制策略、参数设计等方面分别进行了分析和研究，主要内容有：1）分析了太阳能光伏发电原理和光伏电池的特性，阐述太阳能光伏充电特点，设计了基于TL494的光伏充电电路并通过实验进行了验证；2）太阳能光伏逆变前级升压环节是双级式系统中的一个重要环节，本文阐述了推挽式升压电路的工作原理，并设计了基于SG3525的推挽升压变换器；3）叙述了逆变器不同拓扑结构的优缺点，详细分析研究了桥式三相电压源型正弦波逆变器的工作原理，设计了系统主电路和基于TI公司32位定点DSP芯片TMS320F2812 的系统控制电路，采用电压平均值外环、电压瞬时值内环的双闭环控制策略，使得太阳能光伏独立逆变系统获得了良好的性能；4）详细阐述光伏并网逆变的工作原理，设计了锁相环节，初步实现了具有单位功率因数的并网逆变。
5）设计了基于VB6.0的远程系统监控软件，可实现系统运行状态的实时监控和系统运行参数的在线调试；同时，设计开发了一个基于PIC16F877A的监控程序，有利于在没有PC机的条件下对系统进行状态监控和在线调试。
关键字：蓄电池充电、推挽升压、光伏逆变、SPWM、VB6.0、监控系统Research on Residential Photovoltaic SystemAbstractWith social development, the energy shortage and environmental pollution have become serious, and utilizing energy in a renewable way is getting more intention. Solar Energy Photovoltaic Generation is a new utilization of the solar energy which is safe and reliable, noiseless, pollution-free and so on, it has caus ed the people’s high attention in recent years. Taking the Three-phase inverter power system for example, the topologies, control strategies and parameters selection of stand-alone photovoltaic power system and grid-connected PV inverter system are analyzed and studied in this paper. The main contents are as follows: First, the principle of Solar Photovoltaic Generation and the characteristics of solar cells are explained. Designing the photovoltaic charging system based on the PWM integrated circuit TL494.Second, making a penetrating research on push-pull boost module which is an important part in the bipolar system and designing a push-pull inverter based on SG3525.Third, the principles and characteristics of different main circuit topology of inverter circuit are analyzed at length especially the three-phase voltage source inverter. Designing the main and control circuits based on the TI company 32-bit fixed-point DSP chip TMS320F2812 of inverter system. Using the double loop control strategy, including average voltage outside loop and instantaneous voltage inner loop, good performance is made in the independence photovoltaic inverter mode.Forth, interpreting the principle of grid-connected solar inverter system and designing the phase-locked control strategy, realizing the function of grid connected inverter with unity power factor.Finally, designing a software by Visual Basic 6.0 which used to monitor the running state and modify relevant parameters of the invert system; simultaneously, an application procedure is developed based on PIC16F877A to monitor the system without PC.Keywords: Storage Battery charge, Push-Pull Boost module, Inverter, SPWM, VB6.0, Remote Supervisory目录摘要 (1)目录 (2)第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 太阳能光伏发电的必要性 (1)1.1.2 太阳能光伏发电的优点和存在的问题 (2)1.2 太阳能光伏发电的发展和现状 (2)1.3 太阳能光伏发电原理 (2)1.4 课题主要研究内容 (4)第二章太阳能光伏充电和DC/DC升压研究 (5)2.1 太阳能光伏充电 (5)2.1.1 太阳能光伏电池和CVT跟踪原理 (5)2.1.2 太阳能光伏充电器的设计 (7)2.2 推挽升压电路的研究 (9)2.2.1 推挽升压原理 (11)2.2.2 推挽主电路和高频变压器设计 (11)2.3 本章小结 (16)第三章太阳能光伏发电系统逆变的研究 (17)3.1 逆变原理 (17)3.1.1 逆变器的分类 (17)3.1.2 SPWM调制原理 (18)3.2 逆变主电路设计 (22)3.3 逆变控制电路设计 (24)3.3.1 DSP芯片TMS3202812的特点与功能 (24)3.3.2 驱动电路设计 (26)3.3.3 信号检测和保护电路设计 (27)3.4 逆变系统的软件设计 (28)3.4.1 PI调节原理 (28)3.4.2 软件流程图 (30)3.5 并网逆变系统的锁相环设计 (36)3.5.1 锁相原理 (36)3.5.2 锁相流程图 (38)3.6 本章小节 (38)第四章系统远程监控软件的设计与实现 (40)4.1 基于VB6.0的上位机远程监控软件设计 (40)4.1.1 VB6.0简介 (40)4.1.2 远程监控软件的功能介绍 (40)4.1.3 远程监控软件和DSP通讯硬件设计 (41)4.1.4 远程监控软件和DSP通讯软件设计 (42)4.1.5 远程监控软件的运行界面和工作过程 (46)4.2 基于PIC单片机的监控程序设计 (47)4.2.1 PIC16F877A单片机简介 (47)4.2.2 PIC与DSP通信硬件设计 (49)4.2.3 PIC与DSP通信软件设计 (50)4.3 本章小结 (51)第五章实验结果与装置 (52)5.1 实验结果与分析 (52)5.1.1 充电系统实验结果及实验装置 (52)5.1.2 推挽升压的实验结果和分析 (52)5.1.3 逆变实验结果 (53)5.2 实验电路实物图片 (54)5.3系统存在问题和后续工作 (55)参考文献 (56)插图清单 (59)第一章绪论1.1 课题背景能源是人类社会生存和发展的动力，社会经济的发展和人类生活水平的提高需要大量的能量，然而环境污染、生态破坏及资源枯竭日趋严重，因此近年来世界各国竞相实施可持续发展的能源政策。