太阳能光伏发电监控系统的设计与实现

【摘要】： 本文分析研究了太阳能光伏发电系统的工作原理,并对光伏发电之监控系统的设计与实现做了分析研究,并组织了设计实现。 光伏发电是太阳能利用的主要途径,一个完整的太阳能光伏发电系统,是由太阳能电池板(组件),控制逆变器,上位机,和监控系统、组态软件构成。 监控系统软件是重要的控制软件,固化在逆变器的DSP芯片中,完成对整个光伏发电系统的运行参数的监测与实时控制,整个太阳能光伏发电系统是一个多环的控制系统,全部给定量的输入,控制信号的产生、反馈信号的处理都由监控系统自动完成,使太阳能电站真正成为无人职守的,少维护的,智能化的电站系统。它主要的算法功能有:太阳能电池最大功率点的寻找与跟踪(MPPT);电网的电压、频率的跟踪和功率传送;电池输入功率和向电网传送功率的协调算法。 本课题采用TI公司的TMS320F2812高档DSP芯片,TMS320F2812是一个高性能的DSP单片处理器,不但运算能力强,且构成的系统非常富有效率,软件烧入片内的Flash后还可以不被读出,有利于知识产权的保护;另外,CCS提供的DSP/BIOS是一套用于实时多任务软件开发的专用工具,也是TI公司为DSP开发的一套精简的嵌入式操作系统,用于我们的系统是相当合适的。 太阳能光伏发电监控系统的设计与实现,为太阳能电站的智能化,提供了一套完整的解决方案,填补了自控公司,在太阳能产品方面的空白,在国家号召节能环保的政策下,此项研究对于自控公司开拓市场而言,具有深远的意义。 【关键词】：太阳能光伏发电系统 DSP处理器 嵌入式 MPPT技术 上位机 下位机 监控系统
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM615;TP277
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 历史回顾8-11
• 1.2 国内外太阳能技术发展的现状11-14
• 1.3 本论文的选题来源和研究内容14-15
• 1.4 研究内容15-16
• 1.5 论文的内容组织和本人所承但的主要工作16-17
• 第二章 太阳能光伏发电技术17-33
• 2.1 太阳能技术的进步17-27
• 2.1.1 太阳能采集17-19
• 2.1.2 太阳能转换19-21
• 2.1.3 太阳能贮存21-23
• 2.1.4 太阳能的利用23-27
• 2.2 太刚能光伏发电系统及原理27-31
• 2.3 太阳能发电系统的效率31
• 2.4 本章总结31-33
• 第三章 光伏发电之监控系统33-77
• 3.1 系统需求分析33-36
• 3.1.1 系统总体功能需求33-34
• 3.1.2 系统的非功能性需求34-36
• 3.2 下位机程序的设计36-39
• 3.3 下位机系统功能模块的分析39-41
• 3.4 最大功率跟踪算法与设计41-47
• 3.5 并网运行孤岛检出技术设计47-53
• 3.6 技术可行性分析53-57
• 3.7 上位机程序设计57-75
• 3.7.1 程序设计60-70
• 3.7.2 监控通讯协议70-71
• 3.7.3 画面运行程序71-75
• 3.8 本章小结75-77
• 第四章 结论和展望77-83
• 4.1 本文的研究总结77
• 4.2 前景展望77-79
• 4.3 宇宙太阳能发电79-82
• 4.4 项目下一步深化研究的方向82-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-86
• 作者攻硕期间取得的成果86

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