畢業(yè)設計光伏發(fā)電系統(tǒng)設計開題報告

1、昆明理工大學畢業(yè)設計（論文）開題報告題目基于太陽能光伏發(fā)電的溫室直流供電系統(tǒng)學院：現(xiàn)代農業(yè)工程專業(yè)：農業(yè)電氣化與自動化學生姓名：指導教師：日期：2014年3月1日畢業(yè)設計（論文）的主要內容：項目研究意義：能源是社會和經濟發(fā)展的重要保障，大力開發(fā)可再生能源是解決能源危機的主要途徑?；茉吹拇罅块_發(fā)和利用是造成人類生存環(huán)境惡化的主要原因之一，如燃燒化石能源所排放出的二氧化碳和含氧硫化物直接導致了地球溫室效應和酸雨的產生12。21世紀，人類面臨著經濟和社會可持續(xù)發(fā)展的雙重挑戰(zhàn)，在有限資源和環(huán)保要求的雙重制約下發(fā)展經濟已成為全球的熱點問題，這就要求我們所尋求的替代能源必須是可再生的清潔能源。太陽能是

2、未來能源中一種非常理想的清潔能源，太陽能光伏發(fā)電是一種最具可持續(xù)發(fā)展理想特征的可再生能源發(fā)電技術345。太陽能光伏發(fā)電具有經濟優(yōu)勢，太陽能是取之不盡的可再生能源且對環(huán)境沒有污染，而且能量轉換環(huán)節(jié)相較于其他新能源較少，可以免費使用且無須運輸。在云南的部分偏遠地區(qū)，尚無電力供應，而要完成農業(yè)的自動化生產以及設施農業(yè)的建設就離不開電力，結合云南本省太陽能資源豐富，且目前國內對于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用也趨于成熟，將太陽能光伏發(fā)電技術應用到農業(yè)生產中已成為一種趨勢，將會有效促進農業(yè)的現(xiàn)代化與自動化，光伏農業(yè)前景廣闊。研究背景及現(xiàn)狀：光伏農業(yè)就是將太陽能發(fā)電廣泛應用到現(xiàn)代農業(yè)種植、養(yǎng)殖、灌溉、病蟲害防治

3、以及農業(yè)機械動力提供等領域的一種新型農業(yè)。光伏農業(yè)符合生物鏈關系和生物最佳生產原料能量系統(tǒng)要求，遵循農產品生產規(guī)律并創(chuàng)新物質和能量轉換技術，以達到智能補光、補水及調溫的目的，而其產出的農產品將比現(xiàn)有方式生產的產品更安全、更營養(yǎng)、更多產。光伏與農業(yè)的產業(yè)融合，在理論和政策上得到支持，在實踐中具備可行性。在我國，已經發(fā)展光伏農業(yè)的有山東、陜西、海南等省份；在國外，德國、土耳其、孟加拉、巴基斯坦等許多國家均有光伏農業(yè)成功先例。光伏與農業(yè)結合的形式有多種，如光伏蔬菜大棚、光伏畜牧養(yǎng)殖、光伏溫室、光伏生態(tài)滅蟲、光伏水利等91。以光伏設施農業(yè)為例，光伏產品可以控制和模擬作物生長所需的光譜和溫度，結合有土、

4、無土栽培和生物防控技術，智能補光、補水、調溫，形成“棚內種植，棚外發(fā)電”的“植物工廠”又如光伏生態(tài)滅蟲燈，具有很好的滅蛾效果，不用農藥，生態(tài)環(huán)保，殺滅的蛾蟲還是養(yǎng)雞極好的天然環(huán)保飼料。設計（論文）的技術路線及預期目標：技術路線：1、光伏電池矩陣和蓄電池組容量以溫室負載用電量為主要依據(jù)，結合當?shù)靥柲茌椛淞窟M行光伏電池矩陣和蓄電池組容量的確定，并完成太陽電池和蓄電池串并聯(lián)的設計以及具體元件的選型。2、基于最大功率點跟蹤技術的蓄電池充電控制方式在選擇光伏控制器時，主要考慮采用MPPT控制方式的控制器，結合整個光伏發(fā)電系統(tǒng)中的各項參數(shù)來進行光伏控制器的選型。3、基于buck變換電路的直流變流通過采用

5、buck變換電路來實現(xiàn)溫室供電系統(tǒng)中直流電壓的變壓，來滿足溫室的直流用電需求。4、直流供電系統(tǒng)的配置設計與構建整個系統(tǒng)的結構如圖所示。系統(tǒng)配置的設計包括光伏電池方位傾角的選擇與確定、直流匯流箱的設計與選型、接地系統(tǒng)的設計等。根據(jù)設計任務采用自頂向下的設計方法，在參閱大量資料文獻的基礎上，對研究內容提出具體的方案，形成一個完整的基于太陽能光伏發(fā)電溫室直流供電系統(tǒng)。具體的技術路線如圖所示。技術路線示意圖預期目標：本課題的主要任務是針對云南地區(qū)的無電力到達的偏遠山區(qū)設計一個基于太陽能光伏發(fā)電的溫室直流供電系統(tǒng)，為溫室的農業(yè)生產提供電能。所設計的光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠為3000的溫室的負載提供用電，蓄電池組

6、儲存的電能能夠保證連續(xù)5天陰雨天氣溫室的用電，直流變壓系統(tǒng)能夠為溫室提供24V、12V、9V、5V的直流電壓。主要設計內容：項目主要包括以下4個方面的設計內容。依據(jù)太陽能資源分布情況和負荷情況，分析、計算并確定光伏陣列容量及其安裝方位，蓄電池容量；采用最大功率點跟蹤(MPPT)技術，控制光伏陣列輸出最大功率儲存于蓄電池中；將蓄電池中的電壓轉換為直流5V、9V、12V和24V，為溫室中的各直流設備供電；依據(jù)實際生產需要，完成太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的相關配置的設計。課題進度計劃工作安排為四個階段，主要的工作安排如下第一階段(2014.2.24-2014.3.16)：在這段時間里，需要撰寫開題報告并完成

7、英文文獻的翻譯，了解與該課題相關的理論知識，通過查閱文獻形成初步的設計方案。第二階段(2014.3.17-2014.4.27)：在第一階段的基礎上，建立在所學知識的基礎上，分步驟的完成各項設計任務，包括太陽電池陣列和蓄電池容量的確定、光伏發(fā)電系統(tǒng)相關配置的設計、直流變流模塊的設計。第三階段(2014.4.28-2014.5.18)：各元器件的選型及設計內容的整理，開始進行設計說明書的撰寫。完成初稿。第四階段(2014.5.19-2014.6.01)：在這最后的一個階段主要是完成對設計內容的進一步修改，完善設計方案。整理、打印、裝訂設計說明書。完成答辯的準備工作。(注：在具體實施過程中可根據(jù)進度

8、對時間作出具體的調整)完成課題所需條件及落實措施：本課題設計主要依托現(xiàn)代農業(yè)工程學院現(xiàn)有的自動化溫室，在此基礎上參考配置溫室供電系統(tǒng)，結合部分實用新型專利設計內容，來完成本課題的設計。要順利完成本課題設計還需對太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用與安裝實例有具體的了解，因此還需要去發(fā)電站現(xiàn)場參觀考察，去了解在具體工程實施過程中需要面對的問題，必要時還需要找相關專業(yè)工程師咨詢請教。參考文獻、資料：成靚，蔣瀟，蔣榮華.全球光伏產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢J.新材料產業(yè),2013,(10):3642.張國棟.淺談光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢J.中國科技投資.2013(29):163.韋東遠.我國太陽能光伏產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢J.中國科技成果.2009,10(18):4-6,10.黃磊.太陽能光伏發(fā)電市電并網(wǎng)電站的應用J.低壓電器.2007(22):50-54.庾晉.太陽能光伏發(fā)電存在的問題及促進措施J.光源與照明.2010(1):42-44.成靚，蔣瀟，蔣榮華.全球光伏產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢J.新材料產業(yè),2013,(10):3642.彭梅牙.新余市大力發(fā)展光伏農業(yè)J.南方農機,2012,(2):46.李鵬飛.光伏農業(yè)：或為緩解江西省光伏困局與發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)的雙贏路徑J.決策咨詢,2013,(2):53,56杜容熠.太陽能