【正文】 目錄 目 錄 第 1 章 緒論 ??????????????????????????? 1 課題的研究背景和意義 ???????????????????? 1 光伏發(fā)電的概念及用途???????????????? ???? 2 國內(nèi)太陽能發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢?????????? ????? 3 第 2 章 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) ???????????????? ?????? 4 光伏并網(wǎng)發(fā)電概念及其優(yōu)缺點(diǎn) ???????????? ???? 4 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及其組件介紹 ????????? ?????? 4 太陽能電池的工作原理 ????????????? ??? 4 發(fā)電原理??????????? ???????????? 6 系統(tǒng)主要組件介紹 ???????????????? ??? 7 第 3 章 并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)總 框架圖 ?????????????? ?????? 8 第 4 章 光伏電池和 MPPT 技術(shù)研究 ??? ??????????????? 9 光伏電池特性 ??????????????????? ???? 9 光伏電池的結(jié)構(gòu) ???????????????? ?????? 10 光伏陣列的仿真研究???????????????? ???? 10 光伏陣列數(shù)學(xué)模型的建立?????????????? ? 10 光伏陣列 MATLAB 仿真模型 ? ????????????? ? 11 光伏電池的 MPPT 技術(shù)研究 ?????? ??????? ???? 14 干擾觀察法 ??? ?? ??????????????? ? 14 一種改進(jìn)的干擾觀察法及其仿真研究 ????????? ? 15 第 5章 Boost 模塊的設(shè)計(jì)及仿真 ?????? ????????????? 18 第 6章 逆變器的設(shè)計(jì)及仿真 ????????? ??????????? 23 逆變電路仿真模型 ??????????????? ?????? 23 第 7 章 PV 電池仿真研 ???????????????? ?????? 27 PV 電池仿 真模 ???????????????? ?????? 27 PV 電池仿真結(jié)果及分析 ???????????? ?????? 28 第 8 章 討論 ????????????????????? ?????? 30 致謝 ??????????????????????????? ????? 31 參考文獻(xiàn) ????????????????????????? ????? 32 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒論 課題的研究背景和意義 ： 自社會(huì)產(chǎn)生以來，人類就開始廣泛地利用大自然的能源，因此能源也日漸 成為了我們離不開的需求之一。在這里，我們將逐步分析光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)把太陽能轉(zhuǎn)變成電能這個(gè)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，利用最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)光伏電池的最大功率輸出，并用 MATLAB 軟件對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的每個(gè)部分進(jìn)行建模。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布（包括刊登）論文的全部或部分內(nèi)容。盡我所知，除了文中特別加 以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得井岡山大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。論文的公布（包括刊登）授權(quán)井岡山大學(xué)教務(wù)處辦理。 關(guān)鍵詞： 光伏發(fā)電系統(tǒng) ； 最大功率跟蹤 ；并網(wǎng)逆變； MATLAB Abstract In order to deal with the situation of energy shortage, manycountries have begun to develop the application of new energy, such as wind energy, solar energy, geothermal energy and other renewable energy, which generally has theability, the application of solar energy has attracted the attention of scientists. The energy from the inexhaustible,inexhaustible solar light, wide distribution, green and clean,with these advantages, photovoltaic power generation has bee a hot topic in front of energy applications. Here, we will step by step analysis of photovoltaic power generation system, the solar energy into electric energy each stage of the process, the maximum power point tracking the maximum power output of the photovoltaic cell technology,characteristics of photovoltaic array simulation model was established, and each module. Key words: Photovoltaic System。人類可利用的能源種類繁多，如深埋地底的煤炭，儲(chǔ)量豐富的石油，干凈清潔的風(fēng)能，廉價(jià)易得的天然氣，以及無處不在的太陽能等。我們常見的常規(guī)能源主要包括煤炭、石油、天然氣等，這些能源的共同特點(diǎn)是利用規(guī)模極大 ，且技術(shù)比較成熟，如煤制成蜂窩煤，用于家庭廚房；碾磨成煤粉，燃燒后對(duì)發(fā)電廠鍋爐進(jìn)行加熱。 （ 2）應(yīng)用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，因此有利于環(huán)保。 根據(jù)《 20xx20xx 年中國新能源 的 發(fā)展模式與投資戰(zhàn)略 》里的資料顯示 ， 從 20xx年 以來 ，中 國 的 能源結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生 很大 的改變。在這種良好的機(jī)遇下，眾多能源專家一致認(rèn)為新能源行業(yè)要抓住這次機(jī)會(huì)，積極發(fā)展太陽能、風(fēng)能發(fā)電等。圖 11顯示了中國與世界常規(guī)能源剩余使用年限。因此，積極發(fā)展太陽能等新型能源，不但可以使得地球上的清潔能源充分利用，而且是維持人類社會(huì)發(fā)展的必經(jīng)之路。在馬路上也可以看到太陽能路燈，節(jié)省了成本。如太陽能驅(qū)動(dòng)的玩具小車，裝有太陽能電池板的路燈等 ；三 ， 并網(wǎng)發(fā)電， 這是未來太陽能利用方面的主流趨勢。 國內(nèi) 太陽電池的研究 起源于上世紀(jì)五十年代 ， 最早應(yīng)用在衛(wèi)星上，如東方紅系列 衛(wèi)星就載有太陽能電池板。根據(jù)目前光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，到本世紀(jì)中葉，光伏電站的總裝機(jī)容量將達(dá)到一億五千瓦， 相當(dāng)于 60 個(gè)大型 燃 煤電廠 的規(guī)模，節(jié)約煤礦資源，保護(hù)環(huán)境的優(yōu)勢愈加突出 。目前可分為大型集中式和小型分散式電站，由于太陽能的能量密度不高，且每個(gè)地區(qū)的光照強(qiáng)度不一樣，限于這些原因，目前應(yīng)用較廣泛的是小型分散式電站。 （ 2） 發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電直接接入電網(wǎng)，無需加蓄電池，降低了發(fā)電成本，且避免了蓄電池對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。在夏季中午時(shí)分光照強(qiáng)度最強(qiáng)，輸出功率要高于其他時(shí)刻。 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及其組件介紹 2． 2． 1 太陽能電池的工作原理 為了了解光伏電池的工作原理，我們首先要熟悉半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)，如圖 21 所示 ： 第 2 章 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) 5 圖 21 硅原子用圖 21 中的正電荷表示，正電荷被四個(gè)負(fù)電荷包圍。 當(dāng)我們?cè)?Si 中加入 P 時(shí)，由于 P 的核外電子數(shù)為五，根據(jù)化學(xué)規(guī)律， 磷原子 非 常不穩(wěn)定，容易失去一個(gè)電子，這樣就形成了 P型半導(dǎo)體 。其過程如圖 24所示： 圖 24 只要太陽能電池不處在黑暗環(huán)境中，就有源源不斷的電流往外輸出。 圖 25 第 2 章 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) 7 2． 2． 3 系統(tǒng)主要組件介紹 （ 1）光伏電池 光伏電池就是在光照情況下，可以產(chǎn)生電流的器件。 （ 2）光伏并網(wǎng)逆變器 太陽能電池直接輸出的是直流電，可供電給消耗直流電的負(fù)載。 （ 3）系統(tǒng)控制器 (MPPT)