基于Web技术的光伏发电监控系统的研究

【摘要】：光伏分布式发电系统一般搭建在偏远、环境恶劣的地方,并且经常在无人职守的情况下运行。每台逆变器的工作异常可能对整个分布式发电系统产生不良影响,降低整体发电效率,所以需要大量的人力和物力来实现监测和维护。随着网络技术的飞速发展和企业信息化的推进,将传统的监控系统与Web技术相结合成为新的研究和开发热点。因此,设计一套基于Web的光伏发电监控系统,监控每台光伏逆变器的工作参数和光伏发电系统的整体运行参数,这对维护光伏发电系统的正常运行,提高其无人值守能力和促进更为复杂的光伏发电系统的发展等方面具有重要意义。本文介绍了光伏发电监控系统的国内外发展现状;研究了光伏发电系统的组成、分类及重要组件太阳能电池板和光伏逆变器的工作原理,分析了光伏发电监控系统的结构与功能设计的实际需求;提出了基于Web技术的光伏发电监控系统的总体方案。提出了现场监控系统设计方案,主要完成了对逆变器数据采集模块和基于MODBUS/RTU协议的通信模块的设计;创建了ACCESS数据库,完成对数据的存储;开发了基于.NET平台、C#语言的上位机监控平台,方便用户查看和操作。开发了基于Web的远程监控平台,通过采用ASP.NET技术开发Web服务页面,实现了建立在现场数据采集基础之上的远程监控的信息发布;利用ADO.NET技术实现对ACCESS数据库中数据的读取与存储操作;设计了良好的人机操作界面,远端客户可以通过浏览器登陆监控界面,进行数据显示、查询、控制等操作。搭建了光伏逆变器分布式发电模拟系统和监控系统的测试平台,对RS485通信的可靠性及响应性,上位机的现场监控功能以及基于Web的远程监控功能进行了测试。试验表明:基于RS485总线通信的可靠及响应性能良好,上位机能实时监控光伏发电系统的整体运行参数和每台逆变器的工作参数,并且可以通过登陆Web页面来实现对光伏发电系统的远程监控。 【关键词】：光伏逆变器 ASP.NET Web远程监控 MODBUS通信协议
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615;TP277
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 太阳能光伏发电产业的发展概况11-14
• 1.1.1 国外太阳能光伏产业的发展概况11-12
• 1.1.2 国内太阳能光伏产业的发展概况12-14
• 1.2 基于Web的监控系统研究现状14-16
• 1.2.1 国外的研究现状14-15
• 1.2.2 国内的研究现状15-16
• 1.3 课题研究的背景及意义16-17
• 1.4 课题研究的主要内容17-19
• 第二章 基于Web的光伏发电远程监控系统总体设计19-33
• 2.1 太阳能光伏发电系统19-24
• 2.1.1 太阳能光伏发电的原理及分类19-20
• 2.1.2 太阳能光伏发电系统的组成20-24
• 2.2 光伏监控系统的整体结构设计24-25
• 2.3 光伏监控系统的功能要求25-27
• 2.4 现场监控系统设计方案27-30
• 2.4.1 现场监控系统的模式27-28
• 2.4.2 现场监控系统功能结构28-29
• 2.4.3 开发现场监控软件的方法29-30
• 2.5 Web远程监控系统设计方案30-32
• 2.5.1 Web远程监控系统的模式30-31
• 2.5.2 Web远程监控系统功能结构31
• 2.5.3 开发Web远程监控软件的方法31-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第三章 现场监控系统的设计33-58
• 3.1 数据通信模块设计33-40
• 3.1.1 串口通信的参数设置34
• 3.1.2 数据通信协议设计34-38
• 3.1.3 数据通信模块的软件实现38-40
• 3.2 数据采集模块设计40-43
• 3.2.1 数据采集硬件电路设计40-42
• 3.2.2 并网电压、电流采样程序设计42-43
• 3.3 数据库的设计43-54
• 3.3.1 数据库的需求分析43-44
• 3.3.2 数据库的架构设计44-45
• 3.3.3 数据库设计的实现45-54
• 3.4 现场监控界面的设计54-57
• 3.5 本章小结57-58
• 第四章 基于Web的远程监控系统的设计58-71
• 4.1 B/S架构的远程监控系统58-63
• 4.1.1 B/S体系结构分析58-60
• 4.1.2 监控系统的开发环境60
• 4.1.3 多线程技术的应用60-63
• 4.2 ASP.NET技术63-65
• 4.2.1 .NET平台63-64
• 4.2.2 ASP.NET应用原理64-65
• 4.3 Web监控页面的设计65-67
• 4.4 数据库的访问67-70
• 4.4.1ADO.NET技术67-68
• 4.4.2 数据库的连接与访问68-70
• 4.5 本章小结70-71
• 第五章 基于Web的光伏电站监控系统的测试与分析71-80
• 5.1 现场监控系统的测试71-77
• 5.1.1 实验测试平台71-72
• 5.1.2 现场监控系统的功能测试72-77
• 5.2 基于Web的远程监控系统的测试77-79
• 5.2.1 实验测试平台77-78
• 5.2.2 基于Web的远程监控系统的功能测试78-79
• 5.3 本章小结79-80
• 结论80-82
• 一、工作总结及主要成果80-81
• 二、工作展望81-82
• 参考文献82-86
• 致谢86-87
• 附件87

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