太阳能发电监测系统【电子类】【无图】

太阳能发电监测系统

42页 20000字数+说明书+开题报告+任务书+答辩PPT+外文翻译

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外文翻译--在光伏误差辐射监测能量测量的数据与采样速度.doc

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太阳能发电监测系统

摘要:

　　　为了监测太阳能光伏发电系统的工作现状，本文在初步设计了太阳能光伏发电系统的基础上，并针对负载的需求设计出了一套具体的实验发电系统与监测系统，主要工作有：

　　　（1）发电系统设计：以实验负载确定光伏发电系统的各组成元件；

　　　（2）监测系统设计：针对设计好的光伏发电系统采用监测设备；

　　　（3）数据采集：通过电压、电流变送器将监测信号转换为0-5V标准电压信号，最终将其导入导数据采集卡，进行数据采集；

　　　（4）实验监测：将数据采集卡与计算机相连，通过数采卡自带显示模块，将所得到的数据显示出来，以达到监测的目的。

　　　经过对太阳能光伏发电监测系统的设计，通过对流入流出各个设备间的电压、电流值的变化，实现对各设备功率的监测。找到可以提高发电效率的环节，实现预期的目的。通过实验可以发现，该监测系统可实际用于单户小型太阳能发电系统，具有抗干扰能力强、操作简便、显示准确的特点。

关键词:太阳能；光伏发电；监测；数据采集

目  录

　第一章 绪   论1

　1.1研究背景1

　1.2太阳能的介绍2

　1.2.1太阳能的含义2

　1.2.2太阳能的发展历史2

　1.2.3我国太阳能资源2

　1.2.4太阳能的应用2

　1.2.5太阳能发电3

　1.3太阳能光伏发电系统介绍4

　第二章 太阳能电池发电原理6

　2.1光电效应概述6

　2.2光生伏特效应概述及应用6

　2.2.1光生伏特效应6

　2.2.2光生伏特效应应用8

　2.3太阳能电池及其太阳能组件8

　2.3.1太阳能电池的工作原理8

　2.3.2太阳能电池的生产流程8

　2.3.3 太阳能电池的制造技术8

　2.3.4 太阳电池组装工艺简介9

　2.3.5 太阳能电池阵列设计步骤11

　第三章 太阳能光伏发电系统设计13

　3.1太阳能光伏发电系统工作原理13

　3.2系统设计地点概况13

　3.3系统设计要求13

　3.3.1负载需求13

　3.3.2参数要求13

　3.4太阳能光伏发电系统的组成13

　3.2.1蓄电池13

　3.2.2太阳能控制器15

　3.2.3逆变器16

　3.4.4太阳能电池板17

　3.5系统组装19

　3.6太阳能光伏发电系统的发电方式20

　3.7太阳能光伏发电系统对逆变电源的要求20

　第四章 监测系统设计22

　4.1电压变送器22

　4.1.1工作原理22

　4.1.2性能优点22

　4.1.3电压变送器的选择23

　4.2电流变送器23

　4.2.1工作原理23

　4.2.2性能优点24

　4.2.3电流变送器选择24

　4.3数据采集卡25

　4.3.1工作原理25

　4.3.2技术参数25

　4.3.3数据采集卡的选择26

　4.4温度变送器27

　4.4.1温度变送器原理27

　4.4.2温度变送器的选择28

　4.5太阳辐射变送器30

　4.6实验设计思想31

　4.6.1实验步骤31

　4.6.2实验方法32

　4.6.3数据的对比32

　第五章 总结与展望33

　5.1总结33

　5.2展望33

　小  结35

　参考文献36

　致  谢37

　附  录38

太阳能电池发电原理

2.1光电效应概述

　　　光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转换成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。光伏发电系统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。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。

2.2光生伏特效应概述及应用

2.2.1光生伏特效应

　　　光生伏特效应是指光子入射到半导体的p-n结后，从p-n结的二端电极产生可输出功率的电压伏特值。

　　　这一过程包括光子入射到半导体内产生电子-空穴对，电子和空穴因半导体p-n结形成的内建电场作用而分离，电子和空穴往相反的方向各自传输至二端电极来输出。所以，光生伏特效应一般是和p-n结的特征有关。

　　　在光生伏特效应中，p-n结的空间电荷区的内建电场的作用，就是使入射光子被吸收产生电子-空穴对，在复合前被分开，产生光电流。光电流再经由p-n二极管的金属接触传输至负载，这就是光生伏特电池的基本工作原理。

　　　如果将光照的p-n二极管二端的金属接触用金属线直接连接，就是所谓的短路，金属线的短路电流就等于光电流。若光照的p-n二极管二端的金属不相连，就是所谓的开路，则光电流会在p-型区累积额外的空穴，n-型区累积额外的子，造成p-端金属接触较n-端金属接触有一较高的电位势，也就是开路电压 ，这个开路电压也被称为光电压，也是光生伏特这一词的由来。太阳能光伏发电系统设计

3.1太阳能光伏发电系统工作原理

　　　光伏发电系统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。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。光伏发电系统的优点是较少受地域限制，因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。