太陽能光伏發(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，太陽能是一種理想的可再生綠色能源，太陽能發(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。太陽能光伏發(fā)電通過光伏電池直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，是太陽能利用的重要方式，提高太陽能發(fā)電系統(tǒng)的太陽能利用率、降低發(fā)電系統(tǒng)建造成本是太陽能應(yīng)用領(lǐng)域面臨的兩個主要難題。本論文針對太陽跟蹤存在的問題，從以下幾個方面對光伏發(fā)電跟蹤技術(shù)進行研究：
　　1. PSD跟蹤技術(shù)整體方案研究。對光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽跟蹤方法、系統(tǒng)主

2、要組成部分進行分析，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非線性的改進共軛梯度算法。分析PSD的非線性特性和對測量結(jié)果的不利影響，提出改進的共軛梯度算法，該算法利用目標(biāo)函數(shù)的梯度，通過改變步長來逐步產(chǎn)生共軛方向并進行搜索函數(shù)極小值點，進行 PSD的非線性修正。通過MATLAB/Simulink仿真，對該算法進行算

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

4、測電路設(shè)計、AT89C51與光電耦合器件PC847接口電路設(shè)計、步進電機驅(qū)動電路設(shè)計、步進電機驅(qū)動芯片L297/L293D與PC847接口電路設(shè)計。
　　5.太陽能光伏發(fā)電PSD跟蹤軟件設(shè)計。按照模塊化編程思想編寫各個模塊的程序，包括太陽能光伏發(fā)電PSD跟蹤主程序、PSD跟蹤模塊、視日運動軌跡跟蹤模塊、步進電機驅(qū)動模塊。
　　6.太陽能光伏發(fā)電PSD跟蹤技術(shù)實驗平臺的搭建。通過實驗測得太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)運用PSD跟蹤方法前后