風光互補發電系統

電子機電論文編號:JD1088  論文字數:16121,頁數:65

目  錄

 摘要 I
 ABSTRACT II
 1緒論 1
 1.1能源問題 1
 1.2風能太陽能的概況 1
 1.3 風光發電的發展概況 1
 1.4 本文的主要內容 3
 2風光互補發電系統總體方案的設計 4
 2.1風光互補發電系統的組成及總體框圖 4
 2.2 模擬太陽能電池框圖 5
 2.3 模擬風力發電機組的組成及框圖 6
 3風光互補發電系統的硬件設計 7
 3.1風光互補系統硬件的總體設計 7
 3.2風光互補系統主電路 8
 3.3風光互補系統的電源模塊 9
 3.3.115V電壓產生電路 9
 3.3.2±5V電壓產生電路 9
 3.3.35V電壓產生電路 10
 3.4檢測模塊 11 
 3.4.1電壓檢測電路 11
 3.4.2電流檢測電路 11
 3.5驅動模塊 12
 4風光互補發電系統的軟件設計 14
 4.1軟件實現功能 14
 4.1.1模擬太陽能電池輸出裝置軟件主要實現功能 14
 4.1.2直流電機電樞電流控制軟件主要實現功能 14
 4.1.3蓄電池充電電路軟件主要實現功能 14
 4.2軟件設計工具 14
 4.2.1軟件開發環境CodeWarrior概述 15
 4.2.2PE(Processor Expert)概述 15
 4.3程序實現方法及流程圖 15
 4.3.1模擬太陽能電池輸出流程圖 15
 4.3.2模擬風機流程圖 17
 4.3.3蓄電池充電電路流程圖 18
 4.4程序關鍵部分的實現 20
 4.4.1使用DSP芯片實現PWM移相 20
 4.4.2單極性移相PWM控制的實現 21
 4.4.3  雙極性移相PWM控制的實現 21
 4.4.4  DSP定標和標幺化 21
 4.4.4.1定標 21
 4.4.4.2標么化 22
 5系統仿真與調試 23
 5.1仿真工具簡介 23
 5.2交錯互補buck-boost斬波電路 23
 5.2仿真模型 23
 5.2.1仿真結果 23
 5.2.3結果分析 26
 5.3模擬風機系統調試 26
 5.3.1調試設備 27
 5.3.2跟蹤風機I-n曲線實驗 27
 5.3.3模擬太陽能電池輸出曲線 30
 6結論 32
 參考文獻 33
 附  錄 34
 謝  辭 57

摘  要

 進入二十一世紀，人類面臨著實現經濟和社會可持續發展的重大挑戰，而能源問題日益嚴重，一方面是常規能源的匱乏，另一方面石油等常規能源的開發帶來一系列的問題，如環境污染、溫室效應等。人類需要解決能源問題，實現可持續發展，只能依靠科技進步，大規模開發利用可再生能源和新能源。而太陽能和風能被看做是最具有代表性的新能源和可再生能源，作為這兩種能源的高級利用太陽能發電和風力發電技術受到世界各國的高度重視。由于風力發電和太陽能發電系統均受到外部條件的影響，光靠獨立的風力或太陽能發電系統經常會難以保證系統供電的連續性和穩定性，因此，在采用風光互補的混合發電系統來進行相互補充，實現連續、穩定地供電。風光互補發電以其獨特優勢成為新能源研究的熱點之一。本文針對風光互補發電系統設計了一套小型模擬裝置，包括太陽能電池模擬，用直流電機對風機的模擬和交錯并聯Buck-Boost蓄電池充電主電路，并對交錯并聯Buck-Boost電路和交錯并聯Cuk斬波電路進行了研究、仿真，以及進行了模擬風機裝置的調試。系統控制全部采用Freescale公司的56F8013 DSP控制實現，給出了各部分流程圖。對于軟硬件的關鍵問題還給出了相應解決方案。
關鍵詞：風光互補 Buck–Boost電路 DSP

Wind & Solar Hybrid Generating System
ABSTRACT
 Entering the 21st century, human beings are facing to realize the sustainable development of economy and society, and energy problem becomes more and more serious, on the one hand,
conventional energy is serious short on the other hand, the development of oil and other conventional energy brings a series of problems, such as the environmental pollution, the greenhouse effect and so on. Only by relying on the progress of science and technology and the large-scale exploitation and utilization of renewable energy and new energy can human solve the problem of energy, and realize the sustainable development. And solar and wind power are considered the most representative of new and renewable energy, The power technology of solar energy and wind attrack world’s attention. Because of wind power and solar power system under external conditions, and only by independent wind or solar power systems often hard to ensure the continuity and consistency of power system therefore, using hybrid power system of complementary scenery to complement each other, realize the continuous, stable power supply. Wind-light complementary with its unique advantages become one of  new energy research hotspots. Aiming at wind-light complementary this article design a small device, including solar cells in dc motor, the simulation and interlacing of fan parallel Buck - hee, and main circuit batteries to Buck staggered shunt circuit and interlacing parallel hee - Cuk chopper were studied, and the simulation, the simulated fan unit commissioning. Control system adopt Freescale company 56F8013 DSP control chart, each part. The key question for software and hardware to the corresponding solutions.
Keyword:Wind and PV hybrid  Buck–Boost Circuit  DSP