星空体育平台小功率太阳能电源逆变装置的设计毕业论文(已修改)【正文】 小功率太阳能电源逆变装置的设计毕业论文目 录中文摘要 3ABSTRACT 31绪 论 3 太阳能利用的背景和意义 3 国内外太阳能应用发展现状 3 国内太阳能应用发展现状 3 国外太阳能应用发展现状 3 逆变电源的现状 3 现代逆变技术的分类 3 32 太阳能电源逆变装置总体方案 3 总体方案 3 3 MPPT与孤岛效应 3 本文重点工作 33 PWM波形工作原理 3 PWM波形的基本原理 3 SPWM波的生成与原理分析 3 自然采样法生成SPWM波 3 规则采样法生成SPWM波 3 PWM型逆变电路的控制方式 34 电源逆变装置的主电路的设计 3 3 驱动电路 3 DC/DC电路 3 逆变电路 3 整流滤波电路 3 SPWM波产生的设计 3 EG8010的简单介绍 3 3 IR2110的简单介绍 3 驱动电路 3 DC/DC电路的设计 5 逆变电路及设计 5 概述 5 逆变电路 5 变压电路的设计 5 整流滤波电路的设计 5 概述 5 器件的选择 55保护电路的设计 5 保护电路的方案设计 6 3 3 3 36 相关电路的仿线 PWM波的产生仿线参 考 文 献 18附 录 18 小功率太阳能电源逆变装置的设计1 绪论随着经济的发展,环境污染日趋严重及能源危机的到来,人们迫切地认识到,要走可持续发展的道路,必须寻找一种清洁、廉价而且可循环利用的能源。太阳能既是一次能源,又是可再生的清洁能源。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/㎡。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173, 000TW。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(1026W)的22亿分之一,但已高达173, OOOTW,太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。但它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,同时能节省大量不可再生能源(如,煤,石油等)。因此太阳能是一种方便、经济的能源。但必须完成从补充能源向替代能源的转变。并网逆变装置是有效利用太阳能的重要技术手段,同时该课题主要用到滤波、电力电子(升压斩波、逆变)、模拟电子技术基础、自动控制等专业知识,因此,研究和开发优质价廉的高效逆变装置具有十分重要的意义[1]。 太阳能利用的背景和意义随着社会生产的日益发展,对能源的需求量在不断增长,全球范围内的能源危机也日益突出。传统的能源,尤其是煤炭、石油、天然气三大化石燃料更是有限,不合理地使用传统能源,它们在21世纪内就会濒临枯竭,产生能源危机,还会造成全球的环境问题。大量使用化石能源已经开始造成全球变暖,燃煤会通过煤渣和烟尘放出大量有化学毒性的重金属和放射性物质。随着化石能源的减少,其价格也会提高,这将会严重制约生产的发展和人民生活水平的提高。因此自然能发电技术及电源逆变的应用越来越受到普遍的重视,洁净廉价的太阳能正适合于作为可再生的替代能源。《联合国气候变化框架公约》缔约国签订的《京都议定书》在2005年2月16日正式生效,签署的国家己达185个。中国是第37个签约国。《议定书》主要反映了人类应对地球变暖这一有害现象进行有效控制的迫切需要,规定主要工业国(发达国家)在2008年一2012年期将一氧化碳等6种温室气体排放量从1990年的水平上进行削减。全球削减温室气体排放的《京都议定书》重新引起了世界范围内对可再生能源的重视。太阳能是绿色能源,是人类取之竭、用之不尽的可靠能源。太阳能电源逆变技术是太阳能利用方式中最灵活方便的一种。 日前国内对于太阳能的应用主要还是在太阳能热水器的产品上,并且接受程度较高。缺乏新能源的今天,如何发展太阳能发电系统是一重要的课题。虽然太阳能的发电成本比较高,但由于近年来太阳能电池制造技术的提高,使得太阳能电池组的价格大大降低,因此太阳能发电系统越来越具有竞争力。近年来,我国国民经济迅速发展,已经成为继美国之后的第一大能源消费大国。虽然我国属于发展中国家,但是从总量上看,日前我国一氧化碳排放量己位居世界第一,甲烷、氧化亚氮等温室气体的排放量也居世界前列。《议定书》对中国的环境保护、新能源和可再生能源开发提出了更高的要求。从日前国内新能源产业发展状况看,在技术、资金、市场开发及产业配套政策等方面存在严重不足。建立在煤炭、石油、天然气等燃料基础上的能源体系极大地推动了中国的现代化建设。但同时人们也越来越发现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。所以人类必须寻找一种新的、清洁安全、可靠的可再生能源太阳能发电正是缓解能源短缺的新路。太阳能电源具有以下优势:(1)可靠。太阳能电源很少用到运动部件,上作可靠。日前已有数千套太阳能系统的运行经验,晶体硅的寿命可达20年以上,(2)安全、无噪声及公害。不产生任何的固体,液体和气体有害废弃物,噪音儿乎没有,无环境污染和公害问题。(3)安装维护简单,运行成本低,适合无人值守等优点。尤以可靠性高而备受人们重视。(4)兼容性好,太阳能发电可以与其他能源配合使用,也可以根据需要而使太阳能系统很方便的增容。(5)标准化程度较高,可由组件的串并联满足不同用电的需要,通用性强。(6)太阳能应用范围广。 但是,太阳能发电能量分散,占地面积大,间歇性大,地域性强。建设初始投资大,成本较高。随着制造技术有了很大改进,过去制造太阳能电池常用的半导体材料是Si、Cds、CaAs等晶体,其中用CaAs做成的太阳能电池,光电转换效率高达25%以上,但因成本很高,限制了它的应用。20世纪70年代以后,人们开始采用廉价的非晶硅材料制造太阳电池,探索新的制造技术。经过多年研究,己研制出单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池和薄膜电池以及多种化合物电池,电池的转换效率显著提高,生产成本不断下降[2,3]。 国内外太阳能应用发展现状 国外太阳能应用的发展现状1974年至1997年,美日等发达国家硅半导体光电池发电成本从每瓦50美元降到了5美元。此后世界各国专家大都认为,要使太阳能电站与传统电站(主要是火电站)相比具有经济竞争力,还有一段同样长的路要走,需要其成本再降低一个数量级。目前美国等国家建的利用太阳池发电的项目很多。在死海之畔有一个1979年建立的7000平方米的实验太阳池,能够为一台150千瓦发电机供热。%(约8000平方千米)建成太阳池,为600兆瓦的发电机组供热[11]。俄罗斯学者在太阳池研究方面也取得了令人瞩目的进展。一家公司将其研制的太阳能喷水式推进器和喷冷式推进器与太阳池工程相结合,给太阳池附设冰槽等设施,设计出了适用于农家的新式太阳池。按这种设计,一个6到8口人的农户建一个70平方米的太阳池,便可满足其100平方米住房全年的用电需要。另一家研究机构提出了组合式太阳池电站的设计思想,即利用热泵、热管等技术将太阳能和地热、居室废热等综合利用起来,使太阳池发电的成本大大下降,在北高加索地区能与火电站竞争,并且一年四季都可用,夏天可用于空调,冬天可用于采暖。对于淡水资源缺乏的国家来说,太阳池还有另一项不可多得的好处:据专家测算,在近海浅水区建一个面积2163平方千米、可为发电机组供热,并可每年产淡水2立方千米。欧美一些先进国家目前正在广泛开展应用“光电玻璃幕墙制品”。这是一种能将太阳能转换硅片密封在双层钢化玻璃中,从而安全地实现将太阳能转换为电能的一种新型生态建材。美国的“光伏建筑计划”、欧洲的“百万屋顶光伏计划”、日本的“朝日计划”将在建筑领域掀起节能环保生态建材的开发应用热潮,极大的促进了太阳能在新型建材产品中的应用。在发展中国家,各国也在积极发展利用太阳能。如菲律宾政府早在1999年就已批准了首个太阳能计划,在澳大利亚政府“海外援助计划”的协助下,在全国263个社区安装1000个太阳能系统。目前菲政府正在推行全球最大太阳能应用计划,整个计划耗资4800万美元。太阳能发电计划共分两期,受惠的除了民居外,还包括25个灌溉系统、97个净水及分配系统、68间学校和社区中心与35间诊所。 我国太阳能应用的发展现状在我国,太阳能的利用也一直是最热门的线]。经过多年的发展,我国国内的集热器(含太阳能热水器)已成为太阳能应用最为广泛、产业化最迅速的产业之一。1998年销售总额达到了35亿元,其产量位居世界榜首。我国的太阳能产业已开始运作。中国科学院宣布启动西部行动计划,建立若干个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。但从整体上分析,国内太阳能利用整体起步较晚,尤其是在各种新型产品的开发、生产上还落后于国际水平星空体育全站app,整体上仍比较落后。但随着我国政府的大力支持,目前我国在太阳能利用方面有了长足的发展。2008年的奥运会,北京成为了我国在太阳能应用方面的最大展示窗口,“新奥运”充分体现了“环保奥运、节能奥运”的新概念,奥运会场馆周围80%~90%的路灯利用的是太阳能光伏发电技术;采用全玻璃真空太阳能集热技术,供应奥运会90%的热水。在整个奥运会期间,太阳能路灯、太阳能电话,太阳能手机、太阳能无冲洗卫生间等一系列太阳能技术的应用充分体现出了我国在太阳能应用领域的发展成果。 逆变电源的现状 现代逆变技术的分类逆变电源是光伏发电系统中的重要组成部分,逆变电源的性质决定了光伏发电系统输出电能的质量。随着逆变电源的类型的增多和控制技术的不断发展,使得光伏发电系统可以应用到与国民生产和日常生活相关的各个领域。现代的逆变技术种类很多,可以按照不同的形式进行分类,主要有如下几种:(1)按照逆变器
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【总结】第20页共20页毕业设计说明书目录一、太阳能光伏发电系统简介 2 3 3 4 4二太阳能光伏发电系统的现状及发展前景 41国外的太阳能光伏发电的现状和发展趋势 42国内太阳能光伏发电系统现状和发展趋势。 5三、并网型太阳能光
【总结】学生毕业设计(论文)题目太阳能发电学院光伏工程学院专业光伏材料加工与应用技术班级08光伏(1)班姓名陈祥红学号2085110114
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