基于多模块结构的光伏发电直流系统设计(2)
当前，由于燃烧石化燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向天空，严重破坏了大气臭氧层，加剧了温室效应，局部地区形成酸雨，使大气环境遭受了严重污染。如不积极采取措施，保护生态环境，将会严重威胁到人类社会的生存空间。因此，无论是从确保长期的能源供应，还是从保护环境的角度出发，开发利用取之不尽而又没有公害的新能源己是势在必行。
传统的发电系统正在发生变化，分布式发电系统正在快速发展，并与集中大型电厂通过长途输电送至用户的方式一起构成未来的电力系统，可再生能源替代传统能源。目前，全世界都在开发和利用如风能、太阳能、海洋能、地热能等可再生能源。太阳能是人类可以利用的最丰富的能源、是一种洁净能源，它不受地域限制。
众所周知，光伏发电具有很多的优势，简单归纳如下：
1) 储量丰富。太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量巨大；
2) 使用时间久并且分布范围广。太阳按目前功率辐射能量其时间约可持续100亿年；同时，太阳能对于绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用；
3) 太阳能是真正的无污染排放、不破坏环境的可持续发展的绿色能源；
4) 利用场合广泛和灵活，既可以独立于电网运行，也可以与电网并行运行；
5) 发电的效率不随发电规模的大小而变；就地可取，无需运输。
但是同时，太阳能发电也不可避免地存在一些缺点，主要表现在：
1) 地面应用时有间歇性，发电量与气候条件有关，在晚上或阴雨天就不能发电或很少发电，与负荷用电需要常常不相符合，因此，通常需要配备储能装置；
2) 能量密度较低，在标准测试条件下，地面上接收到的太阳辐射强度为 ，大规模使用时，需要占用较大面积。由于各地太阳辐射强度不同，所以在应用时要经过较复杂的设计计算；
3) 目前价格仍较贵，为常规发电的2 5倍，初始投资高，影响了其大量推广应用。
太阳能的利用主要有热利用、光化学利用、光伏利用三种形式。太阳能的光伏利用是太阳能利用的主要形式，它分为独立系统、并网发电、光电光热结合系统、风光互补、专用系统五类。
1.2 光伏发电的研究现状与发展前景
1.2.1 国内外发展现状
1.2.2 发展前景
1.3 光伏发电系统前级部分的研究现状与发展前景
1.3.1 研究现状
1.3.2 发展前景
1.4 本文主要工作
本文研究光伏发电系统的前级部分—DC-DC变换器的实现。同时，结合所学电力电子技术知识、微机应用知识，对DC-DC变换器的最大功率点进行跟踪讨论。
具体工作如下：
1) 研究光伏发电系统的构成，了解光伏发电原理和过程。
2) 分析各种DC-DC变换器的拓扑电路，确定适合本课题的中DC-DC变换器的拓扑电路，并对不同拓扑结构的性能进行论证比较。
3) 研究本文所选拓扑的工作原理和模型，并对其进行仿真。
4) 研究最大功率点跟踪（MPPT）技术。
5) 以LPC2138为控制核心，设计DC-DC变换器的软件控制部分。
6) 依据选择的电路拓扑，进行电路参数设计，完成原理样机，并对实验结果进行分析。
7) 在独立光伏发电系统的基础上，分析并设计多模块结构的直流系统，完成相应实验。
2 光伏发电系统及最大功率点跟踪技术
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