基于LabVIEW的光伏电站数据监测系统研究

【摘要】：目前世界各国都把发展可再生能源与新能源作为解决能源危机的途径,而太阳能是最具开发潜力和开发价值的绿色能源之一。光伏发电是太阳能发电的主要方式,我国和其他国家近几年都会大规模的建设光伏电站。通常,大型光伏电站都处在比较偏远的地区,不易于管理人员现场直接管理,妨碍了光伏发电的应用推广。结合我校并网光伏电站工程项目,使用Lab VIEW软件研究开发出一套远程对电站运行参数和环境参数进行实时监测的系统。本文的主要工作可以总结为以下几个方面。1)光伏发电系统及电站监测系统研究。本文从现有光伏电站的实际情况,对光伏发电系统的类型和组成做出了简单介绍。分析了光伏电池发电的原理,并从光伏电池等效电路入手推导出光伏电池数学模型。对模型进行简化,得到光伏电池工程数学模型。使用Lab VIEW软件建立工程数学模型,仿真得出太阳辐射强度和温度变化对光伏电池输出特性的影响。介绍我校光伏电站的情况和数据监测系统设计。2)光伏电站的数据采集与发电设备的上位机监测研究。本文设计了气象仪、汇流箱、逆变器、电池板表面温度等数据的采集方案,并介绍了光伏设备串口通信协议。根据设备通信协议,使用Lab VIEW软件编写上位机监测程序,进行电池板表面温度、环境气象、汇流箱、逆变器的数据采集及上位机界面设计。3)电站数据的存储与查询的软件设计。使用Lab VIEW自带的Lab SQL数据库工具包将采集到的电站发电数据和气象数据存入SQL Server 2005数据库中,实现数据的本地备份以及数据的本地查询功能。编写报表输出程序以便将采集数据生成电子表格文件。4)研究电站数据的远程通信。使用Data Socket技术完成电站数据的发布。电站数据经过加密封包后使用Lab VIEW编写的TCP数据传输程序以服务器/客户端(C/S)模式向主管部门数据中心传输电站发电数据。通过数据的远程传输,可以通过网页查看电站的运行数据,实现数据的远程查询。5)电站数据监测系统生成可执行文件。使用Lab VIEW2012专业版自带生成应用程序的功能,将编写的电站数据监测系统生成应用程序文件。完成电站数据监测系统软件编写工作。经过近一年的运行测试,该监测系统运行稳定可靠,可以完成对光伏发电系统的监测、数据备份和远程通信的功能。具有实时性好、功能全面等特点,具有很强的工程实用价值。 【关键词】：光伏电站 虚拟仪器 数据采集 数据存储 数据传输
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615;TP274
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-16
• 1.1 研究的目的和意义12-13
• 1.2 光伏电站及其数据监测系统研究发展现状13-14
• 1.2.1 国内外光伏发电现状13
• 1.2.2 国内外光伏电站数据监测研究现状13-14
• 1.3 本课题的主要工作和章节安排14-16
• 2 光伏发电及电站监测总体方案设计16-26
• 2.1 太阳能光伏系统类型与组成16-17
• 2.1.1 独立系统16
• 2.1.2 并网系统16-17
• 2.1.3 混合系统17
• 2.2 太阳能光伏发电原理17-18
• 2.3 太阳能电池输出特性18-22
• 2.4 我校 880KW光伏电站22-26
• 2.4.1 我校光伏电站项目介绍22-24
• 2.4.2 我校光伏电站数据监测系统设计24-26
• 3 并网光伏电站关键设备与数据采集系统26-39
• 3.1 我校光伏电站关键设备26-30
• 3.1.1 光伏组件和支架26-27
• 3.1.2 光伏汇流箱27
• 3.1.3 并网逆变器27-28
• 3.1.4 交直流配电柜28-29
• 3.1.5 多串口卡和工控机29-30
• 3.2 气象数据采集30-35
• 3.2.1 阵列温度数据采集30-32
• 3.2.2 风速风向辐射强度数据采集32-35
• 3.3 汇流箱数据采集35-36
• 3.3.1 汇流箱通信协议35-36
• 3.3.2 汇流箱电压电流温度数据采集36
• 3.4 逆变器数据采集36-39
• 4 光伏电站数据监测系统软件设计39-56
• 4.1 虚拟仪器介绍39-40
• 4.2 光伏电站数据监测软件功能设计40
• 4.3 串口通信程序设计40-42
• 4.4 光伏电池表面温度监测软件设计42-45
• 4.4.1 温度数据监测流程42-43
• 4.4.2 温度数据采集程序设计43-44
• 4.4.3 采集温度数字量标度变换程序设计44-45
• 4.4.4 温度监测界面45
• 4.5 环境气象数据监测软件设计45-48
• 4.5.1 环境气象数据监测流程45-46
• 4.5.2 环境气象数据转换程序设计46-47
• 4.5.3 环境气象数据监测界面47-48
• 4.6 汇流箱数据监测软件设计48-52
• 4.6.1 汇流箱监测流程48-51
• 4.6.2 汇流箱监测界面51-52
• 4.7 逆变器数据监测软件设计52-56
• 4.7.1 逆变器监测流程52-54
• 4.7.2 逆变器监测界面54-56
• 5 光伏电站数据的存储查询与传输56-67
• 5.1 数据本地存储56-60
• 5.1.1 数据库操作56-58
• 5.1.2 LabSQL工具包58-59
• 5.1.3 数据存储程序设计59-60
• 5.2 数据本地查询60-62
• 5.2.1 数据查询程序设计60-61
• 5.2.2 报表输出程序设计61-62
• 5.3 数据的远程传输62-67
• 5.3.1 DataSocket实时发布数据62-64
• 5.3.2 数据远程通信64-67
• 6 光伏电站监测系统生成可执行文件67-72
• 6.1 生成可执行文件67-70
• 6.2 监测系统的运行70-72
• 7 总结与展望72-73
• 7.1 全文工作总结72
• 7.2 未来工作展望72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-78
• 攻读硕士学位期间发表的论文78
• 攻读学位期间参与的科研项目78-79

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于MATLAB的光伏模块输出特性及MPPT的建模与仿真    王雨;胡仁杰;

基于LabVIEW太阳能电池最大功率点跟踪研究    张财志;刘永浩;贾俊波;韩明;

光伏电池建模及其输出特性研究    钱念书;刘阔;郭建业;闫星宇;

光伏电站测控系统设计    林小进;吴蓓蓓;李红涛;张军军;

一种基于LabVIEW的光伏汇流箱监控系统设计    海涛;邓力涌;韦皓;梁挺兴;林波;梁文恒;吴争;

光伏电池数学模型的LabVIEW仿真分析    孟彦京;徐晓龙;

基于IPv6/IPv4隧道的数据安全传输    郑万波;刘淑芬;李树秋;吴姚睿;马强;

基于LabVIEW的Modbus RTU通信协议的实现    谢启;顾启民;涂水林;季绍陵;

基于虚拟仪器的光伏发电监测系统的实现    党宏社;王黎;吕钊;

基于DataSocket技术的光伏发电远程监测系统    孟彦京;徐晓龙;马汇海;

光伏电站数据采集系统的研究与实现    邓素玫

基于MODBUS协议的光伏逆变器监控系统软件研究    文仁敏

嵌入式光伏电站监控系统的设计与实现    王坤

5kW光伏电站状态参数监控系统设计    金恒烨

基于虚拟仪器技术的万能式断路器检测系统设计    高琴妹;顾启民;涂水林;谢启;季绍陵;

电气火灾监控探测器集中监控系统设计    闫宸;谢启;陈飞;顾启民;

万能式断路器谐波分析功能测试系统研制    涂水林;谢启;顾启民;季绍陵;

智能型万能式断路器控制器全自动检测系统研制    谢启;顾启民;涂水林;杨云飞;

万能式断路器电参量测量功能校验系统设计    顾启民;涂水林;谢启;季绍陵;

基于LabVIEW的电动机控制保护器远程监控系统设计    陈飞;谢启;顾启民;

剩余电流式电气火灾监控探测器的智能检测装置设计    谢启;顾启民;涂水林;季绍陵;杨云飞;

基于LabVIEW的楼宇照明集中控制系统设计及其应用    张磊;龚成龙;

基于MODBUS通信协议的智能型低压电器监控系统设计    周珊珊;谢启;徐惠钢;顾启民;卞井许;

基于智能电量变送器的电力参数测试系统设计    周珊珊;谢启;徐惠钢;顾启民;卞井许;

聚光光伏系统中太阳能电池的冷却问题研究    王子龙

风光互补发电潜力分析与系统优化设计研究    赵昕宇

不均匀温度和辐照分布对太阳能PV/T系统中光电性能影响的研究    汪云云

光伏并网发电系统建模仿真    刘翼

电视台制播网数据安全交换系统的设计与实施    张大勇

太阳能环境监控参数的采集与分析    彭睿

静止同步补偿装置监控系统的设计与实现    王欣

深海传感器自校正系统的控制研究    陈建刚

自动化脑肿瘤射频热疗仪的研制    陈镇

基于IPv4与IPv6的时钟同步通讯实现与分析    胡彦

光伏发电三相并网逆变器的研究    任苗苗

基于IPv6数据隧道技术的虚拟网络设计和实现    刘玉强

基于光电池的坡面土壤侵蚀量监测系统设计    郑亚红

基于MATLAB的光伏模块输出特性及MPPT的建模与仿真    王雨;胡仁杰;

中国光伏产业发展    孙玉星;杨宏;苏乘风;

循环冗余校验CRC的算法分析及其实现方法    李寿强

常见的串行通讯接口标准    周修理,杨方,陈萍

独立光伏电站数据监测系统设计    刘鑫;董文娟;马胜红;

基于光伏电站数据采集与监测仪表的设计    张钲浩;陈虹;靳召东;

基于LabVIEW的微弱光电信号采集与处理系统的设计    何玲玲;张仲;葛立峰;

光伏逆变器综合性能测试平台研究    邹建章;陈乔夫;张长征;

基于三杯式风速传感器的风速监测站设计    李安迎;邓靖靖;邓世建;肖金球;

光伏电源最大功率点跟踪控制方法研究    雷元超,陈春根,沈骏,黄跃杰,陈国呈

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

基于嵌入式Webserver的光伏逆变器监控平台开发    李方健

光伏并网发电系统建模仿真    刘翼

光伏电站的远程数据通信及网络监控管理    陈超

并网光伏电站分布式数据采集监测系统的研究    刘莉敏

光伏电站远程监控系统的设计和研究    张海良

基于VC++的远程监控系统实现    曾海红

一个远程监控系统的设计与实现    韩冰

光伏并网的原理及其电站监测系统模块设计    彭江

三杯式风速计特性分析与实验研究    周志华

太阳能光伏发电单元综合监控系统的研究与设计    郭莉

深圳1兆瓦并网光伏电站发电    许洪华

云南德援光伏电站    张跃;马勇刚;李自应;

发改委:中国将建设首个大型沙漠光伏电站    

国内将兴建首座普及型光伏电站    曾星;

发改委称国家将在甘肃建首个大型沙漠光伏电站    章从福;

山东省最大光伏电站将建成    

我国第二批光伏电站特许权招标最低价曝光    

国内规模最大光伏电站年底发电    

国内最大光伏电站在济宁并网    

全球最大光伏电站项目已获准启动    

乌兰并网光伏电站设计体会    杨建;杨宇东;胡会永;史红丽;

光伏电站接入电网影响分析    顾文;王红星;徐敦彬;陈士军;

上海崇明前卫太阳能光伏电站的运行实践和成果    潘捷;任浩翰;戴成鸿;周彬;

分布式光伏电站的数据采集研究    许颖文;陆成;

中德财政合作青海太阳能项目光伏电站设计与运行    刘宏;李田珍;岳兴华;

基于机理模型的并网光伏电站实时效率分析    陈祥;

基于机理模型的并网光伏电站实时效率分析    陈祥;

光伏电站与配电网谐波交互影响    谢宁;罗安;马伏军;陈燕东;帅智康;

光伏电站信息化管理系统研发    王民浩;谢小平;余荣祖;王霁雪;郭雁珩;易跃春;杨存龙;魏显贵;李伟宏;原向阳;曹海滨;庞秀岚;

大型并网光伏电站的设计与探讨    陈祥;

大成硅1MW光伏电站项目获批    王东芹　余宽平

中利科技光伏电站业务快速增长    记者 胡义伟

青海百兆瓦光伏电站集成技术研究取得新进展    记者 贾明

西班牙光伏商投资日本光伏电站    王林

中盛光电承建罗马尼亚最大光伏电站    李伟

航天机电“瘦身”聚焦光伏电站建设    本报记者 李晓辉

中国企业进军海外光伏电站市场    记者 李钊

光伏电站建到加拿大    记者 周建越

光伏电站的“春天”也需谨慎    记者 张旭东

江西晶科能源与国开行建海外光伏电站    李瞧

电网接纳光伏电站并网运行的适应性及对策研究    李乃永

大型光伏电站逆变器并网控制策略及稳定性分析    杨明

计及相关性的含风电场和光伏电站电力系统可靠性评估    秦志龙

太阳能发电随机生产模拟及其可信容量评估    钟宝华

光伏电站建设对靖边县土壤、植被的影响研究    王涛

基于LabVIEW的光伏电站数据监测系统研究    徐晓龙

并网光伏电站的无功电压控制研究    戴智慧

大型地面光伏电站发电系统监测的研究    杨智琳

大型光伏电站并网频率控制策略研究    赵蓓

甘肃某100MW光伏电站接入系统方案研究    薛国斌

光伏电站功率性能分析与研究    武晓宁

光伏电站监控系统技术的研究    扈聪

并网光伏电站模型及其运行特性研究    许晓艳