离网型光伏跟踪发电系统的设计开题报告

1. 研究目的与意义

（1）目的

离网型光伏发电系统是光伏发电应用的一个重要分支。本课题采用双轴跟踪系统实现跟踪发电，主要从增加电池板接收辐射能量角度提高光伏系统发电量，着重于光伏发电效率，提高光电转换效率。

（2）意义

2. 国内外研究现状分析

1）国外研究现状

光伏业在国外发展较早，从光伏发电的技术和应用两个层面来分析国外均高于国内。世界光伏发电市场的增长主要得益于德国、日本和美国的鼓励政策。近几年三个国家的光伏发电装机容量如表1所示，值得指出的是，在2010年德国的装机容量占世界总量的43.5%，日本占9.1%，美国占6.3%；而且国外光伏业特点主要表现在并网发电的应用比例高，其中70%以上的太阳能电池用于并网发电系统。所以并网发电已成为光伏发电的主导市场。

表1国外光伏发电装机容量（MW）

2）国内研究现状

我国1958年开始研究光伏电池，于1971年首次成功应用于我国发射的东方红二号卫星上，由于欧美市场光伏业的发展直接拉动了中国光伏业的发展，太阳能电池产量和光伏安装量的对比如下表2所示，从表中数据可以看出，中国光伏电池产量在2009年占全球份额的4成，2010年已达到全球总产量的五成，居世界首位。而在光伏发电安装容量上，我国由于投入力度小而落后于发达国家。但是增长迅速，2009年全年安装量就是上一年的4倍，1996年累计安装量占世界安装总量的0.2%，2010年为2.2%，而足见中国光伏呈现飞速发展的趋势。

表1国内电池产量和安装总量的对比

3. 研究的基本内容与计划

主要内容为：

1）研究计算太阳位置的算法，具体介绍太阳赤纬角和时角的算法。最终实现任意经度，纬度下在不同时间的太阳位置的计算方法。

2）详细介绍双轴跟踪系统的基本原理，分析了各组成部分的功能及特点，完成软硬件设计。

系统基于计算机、通信网络、自动化、电能计量等技术，运用光照传感器实现双轴云台的太阳能跟踪。

光伏跟踪采用光照传感器控制为主，GPS信息、实时角度反馈为辅的控制方式。STC12C5A60S2读取3个BH1750FVI的值。STC12C5A60S2通过串口TX，RX读取GPS模块的纬度、经度和时间等地理信息。角度传感器测得的高度角、方位角与STC12C5A60S2根据GPS信息计算的高度角、方位角对比，实现闭环控制，为防避免双轴电机在最大功率点附近频繁动作，对两个BH1750数据预设差值，当两个BH1750光照差值大于预设值之后,STC12C5A60S2驱动对应方向的电机动作，直至两组两组BH1750光照差值在预设值之内。

3）参考文献：

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4）计划安排表

4. 研究创新点

探讨光伏发电效率，提高光电转换效率，提高光板接受面积