非并网风电监控技术的研究

【摘要】： 本文以非并网风电系统为研究对象,对其输电方式,监控系统等技术进行了研究。 首先,对目前风电场的输电形式进行了研究,分析了当前输电方式的优缺点,提出了一种适用于非并网风电系统电能输送的组网结构,对其结构、功能、特点进行了详细的介绍。 其次,对非并网风电系统的监控系统进行了研究。详细分析了非并网风电监控系统的特点和功能要求。设计了一种适用于非并网风电场的监控与数据采集(SCADA)系统,该系统将传统的风电场监控,电网监控和配电站合而为一。系统以传统SCADA为基础,结合了非并网监控的特点和需求,实现了对风电场、电网和用电企业的监控及数据传输,实现了整个非并网风电系统从发电侧到用电侧一体化监控。对整个系统的结构、功能进行了分析研究。 最后,设计了一种基于DSP的现场监控器,改变了测控装置在传统网络结构中的地位,嵌入以太网接口,将测控装置作为网络中独立的节点,内置TCP/IP协议栈,实现测控装置有直接上网传输数据的功能,从而可以更加快捷地对监测数据进行分析和处理。详细介绍了监控器的设计原理、硬件设计和软件设计,对其特点和功能进行了详细的介绍。 【关键词】：非并网 风力发电 SCADA DSP TCP/IP
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 引言11
• 1.2 国内外风力发电的发展和现状11-13
• 1.3 非并网风力发电系统13-14
• 1.4 本文研究目的及意义14
• 1.5 本文的主要工作及内容安排14-15
• 第二章 非并网风力发电电网架构设计15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 风电输电方式15-18
• 2.2.1 交流输电15-16
• 2.2.2 直流输电16
• 2.2.3 输电方式对比16-18
• 2.3 非并网风电场输电“直－直传输系统”架构18-21
• 2.3.1 整流器19-20
• 2.3.2 DC/DC 变换器20
• 2.3.3 直流母线20-21
• 2.4 可靠性分析21-24
• 2.4.1 风电场的稳定性21
• 2.4.2 配网系统方案的选择21-22
• 2.4.3 电网运行特点22-24
• 2.5 小结24-25
• 第三章 非并网风力发电监控系统设计25-38
• 3.1 系统特点25-26
• 3.2 系统功能26-27
• 3.3 系统硬件构成介绍27-28
• 3.3.1 主监控台27
• 3.3.2 现场监控系统27-28
• 3.4 监控软件28-29
• 3.4.1 软件开发28-29
• 3.4.2 数据库的设计29
• 3.5 电能一体化监控设计29-32
• 3.5.1 一体化平台29-30
• 3.5.2 数据平台一体化30
• 3.5.3 功能一体化30-32
• 3.6 LABVIEW 监控软件的实现32-37
• 3.6.1 LabVIEW 软件的特点32
• 3.6.2 LabVIEW 设计虚拟仪器的方法32-33
• 3.6.3 监控界面的实现33-34
• 3.6.4 软件调试34-37
• 3.7 小结37-38
• 第四章 基于DSP2812 电力系统测控装置硬件设计38-45
• 4.1 系统总体硬件38
• 4.2 详细设计38-44
• 4.2.1 电源模块的设计38-39
• 4.2.2 CPU 微处理器模块的设计39-42
• 4.2.3 模拟量检测模块的设计42
• 4.2.4 开关量监控模块的设计42
• 4.2.5 频率检测模块的设计42-43
• 4.2.6 通讯接口模块的设计43-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第五章 基于DSP2812 电力系统测控装置软件设计45-66
• 5.1 整体结构45
• 5.2 FFT 在电力谐波监测中的应用45-49
• 5.2.1 DFT 的基本原理45-46
• 5.2.2 离散傅立叶变换与谐波46-47
• 5.2.3 FFT 算法的导出47-48
• 5.2.4 FFT 在F2812 上的实现48-49
• 5.3 DSP 嵌入式以太网实现49-64
• 5.3.1 RTL8019AS 的基本结构49-50
• 5.3.2 RTL8019AS 的内部寄存器50-51
• 5.3.3 RTL8019AS 的工作流程51-52
• 5.3.4 以太网驱动程序的实现52-56
• 5.3.5 嵌入式TCP/IP 协议的分析56-60
• 5.3.6 本系统TCP/IP 协议的实现60-64
• 5.4 系统测试64-65
• 5.5 小结65-66
• 第六章 全文总结与展望66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文72-73
• 附录73

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