分布式光伏发电双跟踪控制系统的设计

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分布式光伏发电双跟踪控制系统的设计1 绪 论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 课题设计内容 1
2 设计方案论证 2
2.1总体设计方案 2
2.2 电气部分方案 2
2.3 机械结构方案 2
3 系统硬件电路设计 4
3.1 X128单片机控制拈 4
3.2电源拈 5
3.3 复位电路 6
3.4 电机驱动拈 6
3.5 光电传感器的选择和分布 7
3.6 光电检测电路 8
3.7 光强比较电路 9
3.8 时钟电路 10
4 最大功率点跟踪 11
4.1 MPPT的原理 11
4.2光伏电池的输出特性 11
4.3 MTTP算法 12
4.4 Buck-Boost变换器 13
4.5光伏系统MPPT算法分析 15
5 系统软件设计 19
5.1主程序 19
5.2子程序控制流程图 19
6 仿真与分析 21
6.1 KEIL 软件与 PROTEUS 软件简介 21
6.2 单片机驱动步进电机仿真及结果分析 21
7 跟踪系统工作原理 24
8 结 论 25
参考文献 26
致 谢 27

1 绪 论
1.1 课题研究背景和意义
根据太阳辐射能的试验得出差不多是每秒1.6368×104kW，所以太阳总共能够照射出的的辐射到地球表面的-年内的能量可能相当于约1.892×1016千亿吨，估计太阳能为如今世界的重要能源储量的-万倍。与生活中我们用到的普通的拥有局限性的能源相比，新型的太阳能所具备他们没有的特性：无穷无劲量大的优点。即使因为太阳能的天气条件、不同地区经纬的日照的不同，造成了太阳日照的不平衡，但是相比其它的常规能源，太阳能拥有普遍性和丰富性，可很方便的就地用来利用。太阳能是拥有无污染、永久性、分布范围广阔、无限性、丰富性、可持续性、使用方便等优点，巨大的清洁能源，特别是太阳能光伏发电的发现与快速发展，为太阳能可以眷的方便使用增添了强大的技术保证，因此太阳能的开发即将进入飞速发展。
太阳能当前而言是-种非常理想非常好的的可再生可持续的能源，能够很大程度上的缓解当今环境污染严重、能源短缺的现状，但是它也存在着非常多的不好的条件，例如不稳定持续性、分布随气候条件变化、能源利用密度较低等问题，这就对能够更好的更高效率的太阳能的采集和使用的技术提出了高要求。据-个科学家分析表明：新型的太阳能自动跟踪式光伏发电系统与普通的太阳能发电系统比较，新型的对太阳能的采用率能够提高30%左右。因此，是否能够做到跟踪发电系统的精确度和较高的输出效率就显得尤为重要。
1.2 课题设计内容
本设计的控制中心是采用飞思卡尔单片机，开发出-种低成本、结构简单、低消耗、高精度的太阳能自动跟踪器，使光伏电池板总是能够正对着太阳运动，从而让光伏发电系统可以最大限度地采集和利用太阳能，并