1.2  太阳和太阳辐射能 1

1.3  国内外太阳能发电的发展状况与前景 2

1.4  太阳能发电系统的组成及功能 3

1.5  太阳能发电原理 4

2 5KW 太阳能发电系统的搭建 5

2.1 太阳能电池组件的具体搭建 5

2.2  汇流箱设计 5

2.4 本章小结 6

3  光伏阵列仿真模型 7

3.1  太阳能电池特性分析 7

3.2  太阳能电池数学模型的建立 8

3.3  光伏电池的 simulink 仿真分析 11

3.4  本章小结 17

4 太阳能发电系统最大功率点跟踪研究 18

4.1  最大功率点跟踪概述 18

4.2  最大功率点跟踪原理 19

4.3  常用的最大功率点跟踪算法 20

4.4  DC / DC 直流变换器实现 MPPT 的原理 24

4.5  最大功率跟踪控制算法 Simulink 仿真 25

4.6  本章小结 31

5 并网中的孤岛效应 32

5.1  孤岛现象的概述 32

5.2  常用孤岛效应检测方案 33

6 太阳能发电并网系统主电路设计 35

6.1 5KW 两级式非隔离单相并网逆变器系统图设计 35 

6.2  主电路设计 35

7 DSP 控制系统的实现 43

7.1 DSP 最小系统 43

7.2  正弦脉冲宽度调制 SPWM 的方案 45

8 结论及展望 46

附录 .......47 

参考文献 50

致 谢 51

1 绪论

1.1 光伏发电的背景和意义

目前传统化石能源的不断消耗，正在对地球环境造成日益严重的毁坏，并且 全世界尚有三分之一的人无法获得充足的能源供给。全世界的人们都寄希望于新 能源，希望这些可再生的清洁能源能够改变人类的未来，以保障人类的可持续发 展。而太阳能凭借其特有的优势得到人们的重视。丰富的太阳能是无污染、价格 便宜、所有人都能够自由取用的清洁能源。太阳辐射能每秒钟到达地球表面的能 量高达 80 万千瓦。

如果我们能够从太阳能中获得电能，那必将造福全人类。根据现在的科技，

人们需要通过根据光伏效应制造的太阳能太阳电池来进行光电变换，以此实现利 用太阳能发电。它同在此之前别的的能源的发电原理完全不一样，可以列举出如 下几个有点：①对人类而言几乎是永久使用；②是百分百清洁能源；③地球每个 角落都有分布；④随用随发；⑤不需要经过化学处理即可获得高质量的能源。但 是任何事物都是不完美的，它的缺点有：①能量密度小，这样一来就需要占用相 当大的面积，才能获得足够的能量；②得到的能源与一年四季、日夜及天气是否 晴朗等气象情况有关。但总体而言，太阳能作为清洁的新能源对人类而言还是拥 有巨大吸引力的，是以受到全球列国的青睐。