摘 要

進入二十一世紀，人類面臨著實現(xiàn)經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大挑戰(zhàn)，而能源問題日益嚴重，一方面是常規(guī)能源的匱乏，另一方面石油等常規(guī)能源的開發(fā)帶來一系列的問題，如環(huán)境污染、溫室效應等。人類需要解決能源問題，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，只能依靠科技進步，大規(guī)模開發(fā)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(fā)電和風力發(fā)電技術受到世界各國的高度重視。由于風力發(fā)電和太陽能發(fā)電系統(tǒng)均受到外部條件的影響，光靠獨立的風力或太陽能發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)常會難以保證系統(tǒng)供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性，因此，在采用風光互補的混合發(fā)電系統(tǒng)來進行相互補充，實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定地供電。風光互補發(fā)電以其獨特優(yōu)勢成為新能源研究的熱點之一。本文針對風光互補發(fā)電系統(tǒng)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(lián)Buck-Boost蓄電池充電主電路，并對交錯并聯(lián)Buck-Boost電路和交錯并聯(lián)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(diào)試。系統(tǒng)控制全部采用Freescale公司的56F8013 DSP控制實現(xiàn)，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







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(fā)電的發(fā)展概況 1

1.4 本文的主要內(nèi)容 3

2風光互補發(fā)電系統(tǒng)總體方案的設計 4

2.1風光互補發(fā)電系統(tǒng)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(fā)電機組的組成及框圖 6

3風光互補發(fā)電系統(tǒng)的硬件設計 7

3.1風光互補系統(tǒng)硬件的總體設計 7

3.2風光互補系統(tǒng)主電路 8

3.3風光互補系統(tǒng)的電源模塊 9

3.3.115V電壓產(chǎn)生電路 9

3.3.2±5V電壓產(chǎn)生電路 9

3.3.35V電壓產(chǎn)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(qū)動模塊 12

4風光互補發(fā)電系統(tǒng)的軟件設計 14

4.1軟件實現(xiàn)功能 14

4.1.1模擬太陽能電池輸出裝置軟件主要實現(xiàn)功能 14

4.1.2直流電機電樞電流控制軟件主要實現(xiàn)功能 14

4.1.3蓄電池充電電路軟件主要實現(xiàn)功能 14

4.2軟件設計工具 14

4.2.1軟件開發(fā)環(huán)境CodeWarrior概述 15

4.2.2PE(Processor Expert)概述 15

4.3程序?qū)崿F(xiàn)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(xiàn) 20

4.4.1使用DSP芯片實現(xiàn)PWM移相 20

4.4.2單極性移相PWM控制的實現(xiàn) 21

4.4.3 雙極性移相PWM控制的實現(xiàn) 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(tǒng)仿真與調(diào)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(jié)果 23

5.2.3結(jié)果分析 26

5.3模擬風機系統(tǒng)調(diào)試 26

5.3.1調(diào)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(jié)論 32

參考文獻 33

附 錄 34


緒論

1.1能源問題

能源是不僅僅是現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎，也是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要制約因素。當前，包括我國在內(nèi)的絕大多數(shù)國家都以石油和煤炭等礦物燃料為主要能源。隨著礦物燃料的日益枯竭和全球環(huán)境的日益惡化，很多國家都在認真探索能源多樣化的途徑，積極開展新能源和可再生能源的研究開發(fā)工作?！敖鉀Q能源危機可以有如下三種辦法：一是提高燃燒效率以減少能源消耗，實現(xiàn)清潔煤燃料以減少污染；二是開發(fā)新能源，積極利用可再生能源；三是開發(fā)新材料、新工藝，最大限度地實現(xiàn)實現(xiàn)節(jié)能。太陽能和風能被看作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(fā)電和風力發(fā)電技術受到世界各國的高度重視。”[1]


參考文獻

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