高速公路视频监控设施太阳能供电系统应用及研究

【摘要】：太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的新型可再生能源在世界范围内已被认可与重视。太阳能发电在远离电网地区已取得了广泛的应用，其方式主要集中于以通信与广播为代表的小型应用。在太阳能利用中，光电转换则是太阳能利用研究的重点。太阳能在能源消耗中所占的比重呈增长的趋势，尤其在交通领域，已成为研究应用的热点之一。 1.文章首先对高速公路视频监控设施太阳能发电系统的总体结构进行了介绍，并根据载荷类别对供配电系统、组成系统各部分结构功能及供电的需求进行了分析，然后对光伏发电系统及其部件所遵循的通用技术要求进行了阐述。 2.其次，通过照度的计算与量化，对太阳资源的稳定度进行了评估，从而对工程所在区太阳能的自然应用条件进行了分析；对太阳能发电系统的组成、光伏发电系统关键技术等情况进行了论述。 3.重点对连霍高速公路郑州至洛阳段视频监控太阳能发电系统工程概况、系统预定目标、各部分器件性能、总体方案比较、具体施工及工艺等总体流程设计情况进行了阐述，着重从理论计算以及方案校核两个方面进行了部件的设计选择。 4.最后，根据系统实际投入运行后的状况，进行了相关故障统计及设备的评测，并对近期系统运行成效进行了估算，并通过对系统进行连续运行能力实验和阴雨天工作能力实验，验证了太阳能供电系统的可靠性和稳定性。 总之，文章通过对连霍高速公路郑州至洛阳段视频监控太阳能发电系统工程的自然条件、系统需求地分析，明确了设计目标，对总体方案及系统部件进行了计算与设计，并对系统投入运行后的综合情况进行了评估，并通过运行情况提出了工程的优化建议。 【关键词】：太阳能供电系统 高速公路监控 设计参数 实验验证
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN948.6;TM615
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题背景及研究意义8
• 1.2 太阳能的研究及发展趋势8-11
• 1.2.1 国外研究及应用概况8-9
• 1.2.2 国内研究及应用概况9-10
• 1.2.3 太阳能道路监控系统（含视频监控）发展趋势10-11
• 1.3 本文研究主要内容11-12
• 第二章 高速公路视频监控系统供配电需求分析12-18
• 2.1 高速公路视频监控设施太阳能发电系统供配电系统概述12
• 2.2 高速公路视频监控系统供电需求分析12-14
• 2.3 道路视频监控设施光伏发电系统技术要求14-17
• 2.3.1 基本要求14-15
• 2.3.2 光伏电池阵列15
• 2.3.3 蓄电池组15
• 2.3.4 充放电控制器15-16
• 2.3.5 摄像机16
• 2.3.6 视频/数字传输设备16
• 2.3.7 耐环境适应性能16-17
• 2.4 小结17-18
• 第三章 高速公路监控系统太阳能供电系统原理及应用18-27
• 3.1 太阳能应用环境条件分析18-21
• 3.1.1 辐射量计算18-19
• 3.1.2 太阳能资源稳定程度评估19-20
• 3.1.3 自然条件分析20-21
• 3.2 太阳能光伏发电系统原理21-24
• 3.2.1 光伏效应21-23
• 3.2.2 光伏效应的伏安特性23
• 3.2.3 光电池23-24
• 3.3 高速公路视频监控系统太阳能发电系统的构成24-25
• 3.4 高速公路监控系统光伏发电系统关键技术研究25-26
• 3.5 小结26-27
• 第四章 连霍高速公路郑州至洛阳段视频监控设施供电方案设计27-40
• 4.1 视频监控系统工程概况27
• 4.2 太阳能供电系统设计目标与参数27-29
• 4.2.1 系统设计目标27-28
• 4.2.2 系统设计参数28-29
• 4.3 太阳能供电系统理论计算29-33
• 4.3.1 环境设计参数确定29-30
• 4.3.2 产品设计参数确定30-32
• 4.3.3 负载功耗计算32
• 4.3.4 蓄电池容量计算32
• 4.3.5 太阳能电池板功率计算32-33
• 4.4 太阳能供电系统设计方案33-36
• 4.4.1 设计过程33
• 4.4.2 监控中心部分功能设计33-34
• 4.4.3 光伏发电系统设计34-36
• 4.5 系统其它相关设计36-39
• 4.5.1 系统施工36-37
• 4.5.2 系统工艺37-39
• 4.6 小结39-40
• 第五章 工程数据评测40-48
• 5.1 系统应用及运行情况40-44
• 5.1.1 故障统计40
• 5.1.2 设备测评40-42
• 5.1.3 注意与研究的问题42-44
• 5.2 项目成效44-46
• 5.2.1 经济效益44-45
• 5.2.2 社会效益45-46
• 5.3 实验验证与数据分析46-48
• 5.3.1 试验验证46-47
• 5.3.2 结论47-48
• 第六章 结束语48-49
• 参考文献49-51
• 攻读学位期间取得的研究成果51-52
• 致谢52

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