1. 研究目的与意义
1、背景
传统的化石能源对生态环境带来的污染问题日益严峻，这使得对绿色能源的研究日益受到人类的重视。推动能源绿色发展已成为世界各国能源战略调整的共同取向，也成为国际社会政治经济博弈的重要内容。
光伏发电是利用半导体界面光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。凭借其可再生性、清洁性及取之不尽，用之不竭等特点，太阳能光伏发电逐渐成为我国未来非化石能源和替代能源的主体。《国家能源发展规划》中，在城市建设屋顶太阳能并网光伏发电设施已列入2010-2020年的重点发展领域，可见，光伏发电的研究对城市建设是十分重要的。
2. 研究内容和预期目标
| 1、主要研究内容 本设计的气象监测系统适用于风向、风速、气温、相对湿度、太阳辐照度等多个气象要素进行全天候现场监测。这些气象环境数据是决定太阳能发电的重要指标, 对于太阳能光伏发电产出及太阳能应用研究有着重要的意义。 考虑到基于离线计算的最大功率点的预测大多受到传感器精度和模型自身正确性的限制，在线搜索又往往有跟踪速度慢和易陷入局部搜索的问题，拟将核回归方法与直接自适应MPPT方法有机融合，研究一种以模型估计为辅助工具，以在线变步长跟踪为主要手段的、具有全局搜索能力的智能混合MPPT方法。 使用太阳能源为蓄电池充电以及充电保护的相关研究。此外，还需要将无线通信技术应用到本设计的系统，无线传输所有采集到的传感器数据。本设计拟采用DSP28335为主控芯片，结合PC端的MATLAB对DSP采集到的数据进行处理。同时使用Boost型的DCDC电路对光伏电板的电压进行控制，结合算法找到当前工作状态的最大功率点。 2、预期目标 (1) 通过对气象采集数据的分析，建立基于核方法的光伏功率模型，模型预测能力不低于90%； (2) 建立基于模型算法控制的光伏功率优化系统1套，能源转化效率不低于85%； (3) 采用NRF24L01模块建立无线数据采集系统1套； (4) 系统集成，研制智能气象数据采集系统1台。 (5) 提交毕业设计论文1份； (6) 发表SCI索引期刊论文1篇并申请实用新型专利1项。 |
3. 研究的方法与步骤
1、研究方法
(1) 通过查找阅读相关领域的论文和书籍，积累知识基础。
(2) 搭建硬件电路，学习各个模块的原理并整理资料为论文做准备。
4. 参考文献
[1] 余兴国，行鸿彦，季鑫源. 自动气象站光伏控制器的设计[j].现代电子技术, 2012, 35(8):188-191.
[2] 吕学梅，朱虹，王金东，宋莹华.气象因素对光伏发电量的影响分析[j].可再生能源, 2014, 32(10):1423-1428.
[3] 吴华，仇晓伟，杨国田，柳长安.融合气象数据的光伏跟踪系统优化[j],华中科技大学学报:自然科学版, 2013, 41(s1):204-207.
5. 计划与进度安排
(1) 2022年3月6日 到 2022年3月12日:阅读参考文献
(2) 2022年3月13日 到 2022年3月19日:撰写实习报告
(3) 2022年3月20日 到 2022年3月26日:搭建计算机软件环境
