光伏监控系统发电预测及能量管理的研究

【摘要】： 随着太阳能在分布式发电系统中的不断应用,光伏监控系统成为一个重要的研究领域。本文主要以光伏监控系统为研究对象,从监控系统的拓扑结构、控制策略、发电预测、能量管理等方面做了详细分析和研究。 本文分析了光伏监控系统的不同拓扑结构及其各个部分的工作原理,讨论了远程数据通讯的实现方法。 本文详细分析了基于VB6.0的上位机人机监控界面的设计方案。重点给出了使用MSComm控件完成与下位机通讯的程序实现,Access数据库的建立和连接,基于Access数据库的数据表格制作,以及系统运行数据的曲线显示和数据报表显示的设计过程。 光伏阵列发电预测是光伏监控系统能量管理中急需解决的问题。本文分析了光伏阵列的输出特性,讨论了影响光伏阵列发电的各种因素,设计了一种新颖的基于神经网络的光伏阵列发电预测模型。采用光伏监控系统数据库中的历史发电数据和历史天气数据对模型进行了训练与仿真分析,预测结果验证了该模型的有效性。 本文分析了蓄电池的基本特性及其剩余容量预测,提出了光伏监控系统能量管理状态空间模型的设计方案,该模型管理光伏阵列发出的电能在电气负载和蓄电池之间的分配,使其得到合理的使用,并对蓄电池的充放电策略进行管理和保护,控制蓄电池充放电和管理负载用电。 【关键词】：光伏监控系统 神经网络 发电预测 能量管理
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 光伏监控系统的产生及其结构介绍9-12
• 1.2 光伏发电系统监控技术国内外发展现状12-15
• 1.3 本文研究的内容及其意义15-17
• 2 光伏监控系统的工作原理及其设计17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 光伏监控系统的结构17-18
• 2.3 光伏监控系统下位机DSP 控制器的设计18-22
• 2.4 光伏监控系统上位机监控中心的设计22-32
• 2.5 本章小结32-33
• 3 基于神经网络的光伏阵列发电预测模型的设计33-53
• 3.1 引言33
• 3.2 BP 神经网络及其学习算法33-39
• 3.3 光伏阵列发电量预测模型的结构设计39-41
• 3.4 光伏电池的数学模型及其特性41-43
• 3.5 影响光伏阵列发电量预测模型的因素分析43-47
• 3.6 光伏阵列发电量预测模型的参数设计47-48
• 3.7 光伏阵列发电量预测模型的训练48-50
• 3.8 光伏阵列发电量预测模型的仿真与结果分析50-52
• 3.9 本章小结52-53
• 4 光伏监控系统能量管理的状态空间模型及其仿真实现53-69
• 4.1 引言53
• 4.2 蓄电池的基本特性及其剩余容量预测53-57
• 4.3 能量管理系统的状态空间描述及模型构想57-59
• 4.4 建立能量管理模型的步骤和要点59-60
• 4.5 能量管理模型的仿真实现60-68
• 4.6 本章小结68-69
• 5 全文总结69-71
• 5.1 本文工作总结69
• 5.2 今后工作的展望69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75

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