【正文】 ...................................................... 11 單片機(jī)電源電路設(shè)計(jì) ........................................................................................... 13 充電電路的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 14 輸出電壓調(diào)整電路設(shè)計(jì) ....................................................................................... 15 顯示電路的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 16 放電電路設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 17 風(fēng)力發(fā)電電源接入模塊設(shè)計(jì) ......................................................................................... 17 繼電器切換電路設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 18 第 5 章 太陽(yáng)能充電控制器軟件設(shè)計(jì) ......................................................................................... 19 引言 ................................................................................................................................. 19 主函數(shù)程序的設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 19 TLC5615 調(diào)節(jié)模塊程序設(shè)計(jì) ......................................................................................... 20 顯示模塊程序設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 21 模數(shù)轉(zhuǎn)換測(cè)量程序設(shè)計(jì) ................................................................................................. 22 按鍵程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 22 第 6 章 安裝調(diào)試 ......................................................................................................................... 24 引言 ................................................................................................................................. 24 硬件電路的安裝 .............................................................................................................. 24 軟件調(diào)試 ......................................................................................................................... 24 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 硬軟件聯(lián)調(diào) ..................................................................................................................... 25 結(jié) 論 ............................................................................................................................................. 26 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 27 致謝 ............................................................................................................................................... 28 附錄 1：總電路圖 ........................................................................................................................ 29 附錄 2：太陽(yáng)能控制器實(shí)物圖 .................................................................................................... 30 附錄 3： 繼電器切換電路實(shí)物圖 ................................................................................................ 30 附錄 4：太陽(yáng)能控制器主程序 .................................................................................................... 31 附錄 5： TLC5615 程序設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 34 附錄 6： 顯示程序設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 35 附錄 7： AD 轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 39 附錄 8： 按鍵程序設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 40 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒論 分 布式發(fā)電與大電網(wǎng)的結(jié)合在 20世紀(jì)被國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者認(rèn)為是減少能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的主要方式和主要出路。誠(chéng)然，分布式發(fā)電的確具有投資規(guī)模小、環(huán)保好和靈活性強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)，但與此同時(shí)，分布式發(fā)電 隨著其發(fā)展也存在著諸多問(wèn)題，例如，分布式電源單機(jī)接入成本過(guò)高、控制相對(duì)困難等。另外，分布式電源相對(duì)于整個(gè)大電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)不受其控制的不可控電源，因此， 大電網(wǎng)不得不采取限制、隔離的方式來(lái)處理分布式電源，目的是為了減少對(duì)大電網(wǎng)的沖擊。而且 美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)1547標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，分布式電源必須馬上退出運(yùn)行。這一標(biāo)準(zhǔn)在很大程度上限制了分布式電源的有效發(fā)揮，也從中間接地限制了新能源的開發(fā)利用，也很難達(dá)到環(huán)保節(jié)能的目的。為解決此矛盾 ，為了能充分地利用分布式電源為電網(wǎng)和用戶帶來(lái)的效益和價(jià)值，一個(gè)自然的想法就是將地理上靠近、又都以分布式供電為主的電源及其負(fù)荷在一個(gè)比配電網(wǎng)還小的局部上形成自治系統(tǒng)，因此，在 21 世紀(jì)初，一些專家學(xué)者提出了一 個(gè)更為嶄新的概念 —— 微型電網(wǎng)（ MicroGrid）被提出來(lái)了，也就是當(dāng)今被廣泛熟知的微電網(wǎng)，相應(yīng)地把微電網(wǎng)中的分布式電源改稱為微型電源（ Micro Source， MS），也簡(jiǎn)稱微源。 發(fā)展和研究微電網(wǎng)無(wú)論是對(duì)整個(gè)電網(wǎng)或用戶都是一個(gè)福音，顯然，微網(wǎng)概念的提出主要是解決分布式電源帶來(lái)的技術(shù)、市場(chǎng)和政策上的問(wèn)題，是為了最大發(fā)揮分布式發(fā)電技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、能源和環(huán)境中的優(yōu)勢(shì)。微電網(wǎng)的意義在于它： 1)在微網(wǎng)內(nèi)，用戶就近取電和取熱，能從整體上提高能源的利用率； 2)微電源大部分使用的是清潔的可再生能源，而清潔能源的使用能 實(shí)現(xiàn) CO2 的低排放乃至零排放，從而顯著地保護(hù)自然環(huán)境； 3)對(duì)間歇式能源的發(fā)電特征，通過(guò)合理的網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制策略， 可以保證對(duì)主電網(wǎng)不造成較大的沖擊； 4)能解決偏遠(yuǎn)地區(qū)供電問(wèn)題 ； 5)當(dāng)主網(wǎng)發(fā)生某種擾動(dòng)事故時(shí)，微電網(wǎng)能夠無(wú)縫平滑地切換到獨(dú)立運(yùn)行（或稱孤網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)）從主網(wǎng)脫離，而當(dāng)主網(wǎng)擾動(dòng)清除回復(fù)正常后，微電網(wǎng)又能重新與主網(wǎng)同步并入主網(wǎng)。 本文描述了介紹了 國(guó) 外 一些發(fā)達(dá)國(guó)家 微電網(wǎng)的定義、 結(jié)構(gòu) 、研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向 。 闡述了我國(guó)微電網(wǎng)發(fā)展的特點(diǎn)與現(xiàn)狀，對(duì)主要微電網(wǎng)支撐的能源部分進(jìn)行了分析和研究，并設(shè)計(jì)出了太陽(yáng)能和風(fēng) 能這兩類微電源接入模塊的硬件電路 ，結(jié)合區(qū)永源同學(xué)的控制電路實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)在孤島模式下的穩(wěn)定運(yùn)行 。 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第 2 章 微電網(wǎng)概況 微電網(wǎng)的定義 目前，在國(guó)際上，一個(gè)統(tǒng)一的對(duì)微網(wǎng)的定義尚未形成，各國(guó)對(duì)微網(wǎng)的定義不盡相同，這主要是因?yàn)槭澜绺鲊?guó)或組織對(duì)微電網(wǎng)的研究的重點(diǎn)有所差異 。從 1999 年開始，著名美國(guó)電力可靠性技術(shù)解決方案協(xié)會(huì)（ CERTS）首次對(duì)微電網(wǎng)在可靠性、經(jīng)濟(jì)性及其對(duì)環(huán)境的影響影響等方面進(jìn)行了研究。在 21世紀(jì)初 ， CERTS 從結(jié)構(gòu)、控制等方面 詳盡地 闡述了微電網(wǎng)的概念：微電網(wǎng) 是一種負(fù)責(zé)和微型電源共同組成的 系統(tǒng)，它可以同時(shí)提熱量和電能：微電網(wǎng)內(nèi)部的電源主要由電力電子器件負(fù)責(zé)能量之間的轉(zhuǎn)換，并提供必要的控制；微電網(wǎng)相對(duì)于外部大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一的受控單元，并同時(shí)滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電安全等要求。歐盟微電網(wǎng)項(xiàng)目所提出的定義為： 微網(wǎng)是利用分布式能源、儲(chǔ)能裝置和可控負(fù)荷共同組成的低壓網(wǎng)絡(luò)；容量范圍從幾百千瓦到幾個(gè)兆瓦；能夠與配電網(wǎng)并列運(yùn)行，在上一級(jí)電網(wǎng)故障時(shí)可脫網(wǎng)自治運(yùn)行，故障恢復(fù)后可重新并網(wǎng)。 在日本較為認(rèn)可的對(duì)微電網(wǎng)的定義是由三菱公司所提出的：微網(wǎng)是一種包含電源和熱能設(shè)備以及負(fù)荷的小型可控系統(tǒng)， 對(duì)外表現(xiàn)為整體單元并可 以接入主網(wǎng)運(yùn)行 。 在我國(guó)，結(jié)合我國(guó)發(fā)展?fàn)顩r，我國(guó)對(duì)微電網(wǎng)的定義為：微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的 小型發(fā)配電 系統(tǒng) ，是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)。既可以與配電網(wǎng)運(yùn)行（并網(wǎng)運(yùn)行），也可以與配電網(wǎng)斷開獨(dú)立運(yùn)行（孤島運(yùn)行）。 微電網(wǎng)的 基本 結(jié)構(gòu) 隨著負(fù)荷等各方面需求 不同， 微電網(wǎng)的具體結(jié)構(gòu)也會(huì)有所差別 ,但 其 基本單元 都 應(yīng)包括集控中心、分布式電源、智能化用戶、儲(chǔ)能設(shè)備和具有自愈（故障重構(gòu)）能力的電網(wǎng)等，其中大多數(shù)微電源與電網(wǎng)的接口是基于電力電子技術(shù)， 以保證微電網(wǎng)的靈活性和可靠性。其結(jié)構(gòu)如下圖 21所示。 圖 2 l中的微電網(wǎng) 是 由兩個(gè)并聯(lián)的分布式 電源 DGI和 DG 電網(wǎng) 、開關(guān) K以及負(fù)載組成 ， 分布式電源 （ DG） 一般包括天然氣、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、 氫能、風(fēng)能、小水電等潔凈能源或可再生能源。 圖中微電網(wǎng)工作情況為 當(dāng)微電網(wǎng)在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí) ,微電網(wǎng)通過(guò)開關(guān) K 與電網(wǎng)相連 ,連接點(diǎn)為公共藕合點(diǎn) ,DGI和 DG2 只向重要負(fù)載提供部分能量 (電網(wǎng)