太陽(yáng)能光伏發(fā)電PSD跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、從能源安全和能源戰(zhàn)略角度來看，太陽(yáng)能是一種理想的可再生綠色能源，太陽(yáng)能發(fā)電是解決化石能源日趨緊缺和減少環(huán)境污染的重要途徑。太陽(yáng)能光伏發(fā)電通過光伏電池直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，是太陽(yáng)能利用的重要方式，提高太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的太陽(yáng)能利用率、降低發(fā)電系統(tǒng)建造成本是太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域面臨的兩個(gè)主要難題。本論文針對(duì)太陽(yáng)跟蹤存在的問題，從以下幾個(gè)方面對(duì)光伏發(fā)電跟蹤技術(shù)進(jìn)行研究：
　　1. PSD跟蹤技術(shù)整體方案研究。對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)跟蹤方法、系統(tǒng)主

2、要組成部分進(jìn)行分析，提出基于半導(dǎo)體光電位置敏感器件（position sensitive detector，PSD）太陽(yáng)能光伏發(fā)電跟蹤技術(shù)的研究方案。
　　2.提出一種修正PSD非線性的改進(jìn)共軛梯度算法。分析PSD的非線性特性和對(duì)測(cè)量結(jié)果的不利影響，提出改進(jìn)的共軛梯度算法，該算法利用目標(biāo)函數(shù)的梯度，通過改變步長(zhǎng)來逐步產(chǎn)生共軛方向并進(jìn)行搜索函數(shù)極小值點(diǎn)，進(jìn)行 PSD的非線性修正。通過MATLAB/Simulink仿真，對(duì)該算法進(jìn)行算

3、例分析，驗(yàn)證該算法的可行性。
　　3.研究PSD的光伏發(fā)電太陽(yáng)跟蹤方法。通過分析多種光伏發(fā)電系統(tǒng)的跟蹤方式，對(duì)其性能進(jìn)行比較，提出基于PSD的光伏發(fā)電太陽(yáng)跟蹤方法。該方法利用了PSD能夠精確測(cè)量入射至光敏面上的光點(diǎn)位置的優(yōu)點(diǎn)，有效提升了光伏發(fā)電自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的跟蹤精度。
　　4.太陽(yáng)能光伏發(fā)電PSD跟蹤硬件電路設(shè)計(jì)。采用AT89C51為主控制器，設(shè)計(jì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電 PSD跟蹤硬件電路，包括信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)、水平方向和垂直方向檢

4、測(cè)電路設(shè)計(jì)、AT89C51與光電耦合器件PC847接口電路設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L297/L293D與PC847接口電路設(shè)計(jì)。
　　5.太陽(yáng)能光伏發(fā)電PSD跟蹤軟件設(shè)計(jì)。按照模塊化編程思想編寫各個(gè)模塊的程序，包括太陽(yáng)能光伏發(fā)電PSD跟蹤主程序、PSD跟蹤模塊、視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。
　　6.太陽(yáng)能光伏發(fā)電PSD跟蹤技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)用PSD跟蹤方法前后