模块化光伏逆变器的集中控制系统的设计与实现

【摘要】：近年来,太阳能发电技术被视作最有前途的绿色能源发电技术之一。太阳能发电系统的核心是一组光伏逆变器。相对于传统的集中式光伏逆变器而言,模块化光伏逆变器具有可靠性高,维修方便以及可在线扩容等优点,是一种极具发展前景的光伏逆变器。由于在模块化光伏逆变器中需要统一控制各发电模块的MPPT(Maximum Power Point Tracking,最大功率点跟踪),选择适当的运行方式,及时发现运行故障并控制整个光伏逆变器的整体散热,因此在模块化光伏逆变器中设置一套集中控制系统有着十分重要的意义。 根据模块化光伏逆变器的工作特点,经过分析与比较后,选择以了Microchip公司的PIC24FJ64GA006单片机为核心,辅以温度采集器,按键面板以及通信接口芯片等外设搭建集中控制系统的硬件平台;同时,选择与单片机配套的MPLAB IDE集成开发环境,用C语言编写了系统的软件。在集中控制系统与各发电模块以及更高一级的远端监控系统之间传递数据采用了串口通信技术,具体为集中控制系统与各发电模块之间采用了SPI(Serial Peripheral interface,串行外围设备接口)通信技术,与远端监控系统之间的通信采用了RS232通信技术。 集中控制系统处于整个模块化光伏并网逆变器的中间层次,连接底层的发电模块以及更高一层的远端监控系统。集中控制系统的主要功能为接收各发电模块上传的数据,并进行处理生成各种指令,下达到各模块指导各模块的MPPT,变压器换挡,系统经济运行以及逆变器的整体散热等工作;当系统发生故障时能做出初步处理并发出报警信号;根据远端监控系统下达的指令,将光伏逆变器的运行数据上传至远端监控系统。 【关键词】：模块化光伏逆变器 集中控制系统 串口通信
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP311.52;TM464
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 项目背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.3 本文的主要研究内容11-12
• 2 系统概述与需求分析12-18
• 2.1 模块化光伏逆变器概述12-14
• 2.2 集中控制系统的需求分析14-17
• 2.3 本章小结17-18
• 3 集中控制系统设计18-33
• 3.1 集中控制系统硬件设计18-21
• 3.2 集中控制系统软件设计21-32
• 3.3 本章小结32-33
• 4 集中控制系统的实现与测试33-51
• 4.1 集中控制系统开发环境33-37
• 4.2 集中控制系统硬件电路的实现37-38
• 4.3 集中控制系统软件的实现38-45
• 4.4 系统测试45-50
• 4.5 本章小结50-51
• 5 总结与展望51-53
• 5.1 全文总结51
• 5.2 展望51-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-57

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