光伏发电系统监控装置设计-开题报告

开题报告1毕业设计的主要内容、重点和难点等太阳能作为一种新兴能源，相比较传统的化石能源，它既丰富又环保，转化过程简单安全并且几乎不产生任何污染物，但由于光伏系统的低转化率和高成本，其普及率还不是很高。因此，提高光伏系统的转换率也成为相关领域亟待解决的问题。光伏发电的主要原理是利用半导体的光电效应，其系统是由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器等组成。本次设计要求通过设计一种光伏发电控制装置，了解光伏发电系统的基本原理，对实现相关的测量与控制任务提出基本的思路和解决方案。首先通过了解光伏发电系统，对它的原理和组成结构进行分析。其次，明确所需测量的具体参数、所要控制的具体对象，提出并规划具体的实现方案。最后，结合所学的电路和电子知识，查阅资料，设计电路和相关控制策略。本次设计的重点：（1）测量电路功能的实现：要求能对光伏系统的工作温度、太阳辐射度、电压、电流进行测量难点：（1）温度控制充电电压的可行策略（2）设计光伏发电最大功率点跟踪的控制策略和实现方法2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）调研情况：（1）研究概况随着世界人口的增长以及经济科技的发展进步，世界各国对能源的需求量越来越大，但目前主要依赖的依然是化石能源，随着全球环境恶化所导致的气候变暖、冰山融化、沙漠化扩大，人们也逐渐意识到防止环境污染已经到了迫在眉睫的时刻。太阳能作为一种新能源，它是人类可以利用的最丰富的能源，可以就地开发利用，不存在运输问题，最为关键的是它是一种洁净能源，在开发和利用时，不会产生污染物和温室气体。在研究太阳能领域，光伏发电系统是近年来最受瞩目的研究项目之一，太阳能发电有两种方式：一种是光热电转换方式，另一种是光电转换方式。为此，人们研制了太阳能电池，设计并建设了独立的光电直接转换的太阳能系统。太阳能发电系统的应用，开始主要是离网系统，从一些国家开始实施太阳能屋顶计划后，并网光伏系统开始逐步推广。近年来，很多国家开始建设光伏电站，使得并网光伏系统所占份额迅速扩大，可见，光伏系统正在发挥越来越大的取代其他能源的作用。在整个发电系统中，监控装置起到的作用是对太阳能光伏电站里的电池阵列、汇流装置、逆变器、跟踪控制系统等进行实时监控，使整个光伏发电系统处于可靠运行状态，同时，完善的监控系统可以大大地提高太阳能的发电效率，降低发电成本。（2）发展现状光伏发电系统中，目前的主要远程监控方式包括有线远程传输和无线远程传输。其中有线传输方式包含了工业总线有线传输和公用有线网络，这种传输方式抗干扰能力强，设备简单，拓扑方式灵活，但传输距离一般较短；无线远程传输方式包含了电台或无线移动通信的传输方式，这种方式弥补了偏远地区或特殊区域不能用有线远程监控的缺点，具有低成本、低能耗的优点，但其抗干扰性有很大的不足。设参考文献：1杨金焕.太阳能光伏发电应用技术M.北京：电子工业出版社，2013.2周志敏.太阳能光伏发电系统设计与应用实例M.北京：电子工业出版社.20113何立民.单片机应用技术选编M.北京：北京航空航天大学出版社，20044苏铁力，关振海，孙立红，孙彦卿.传感器及其接口技术M,中国石化出版社.2000.5张海峰，司样，袁俊福.基于单片机的太阳能电池板监测系统的设计J.煤炭技术，2012，096王嘉斌，陈风翔.基于单片机的太阳能电池数据采集系统研究D.武汉理工大学硕士论文，20107林楠.独立光伏发电系统远程监控装置设计与实现D.哈尔滨工程大学硕士论文，20118田勤曼.光伏发电系统中最大功率跟踪控制方法的研究D.天津大学硕士论文，20089胡长武.光伏发电系统最大功率跟踪方法研究D.辽宁工业大学硕士论文，201410S.Lyden,M.E.Haque.MaximumPowerPointTrackingtechniquesforphotovoltaicsystems:AcomprehensivereviewandcomparativeanalysisJ.2015,52.实验设备及所需条件：（1）单片机学习仪一台（2）计算机一台（3）Autocad软件（4）AltiumDesigner软件3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料实施方案：首先对太阳能光伏发电系统进行全面的了解，掌握其工作原理后设计系统的组成结构；其次对影响光伏发电系统的因素进行分析并设计具体参数测量电路，制作其中对温度进行测量的硬件演示装置；最后，设计最大功率跟踪电路，提出温控充电电压的可行策略。进度实施计划：2015年12月28日3月15日了解课题，阅读相关资料3月16号3月23日设计光伏发电系统组成结构图3月24日3月31日分析影响光伏系统的因素并提出解决方案4月1日4月8日设计对电压电流温度光照强度的测量电路4月9日4月15日制作硬件演示装置4月16日4月23日设计最大功率跟踪电路及其温控充电电压策略4月24日5月7日撰写毕业设计论文5月8日2015年5月22日修改毕业设计论文，准备验收材料预期提交的毕业设计资料：1、两万字以上的毕业设计说明书；其中应包括300500个单词的英文摘要及关键词；2、完成约四万字的指定英文资料的翻译；3、光伏发电监控装置中温度检测部分的硬件演示装置；4、图纸