基于DSP和.NET的光伏并网发电监控系统的研究与实现

【摘要】：伴随着现代工业的迅速发展，全球环境恶化和能源短缺问题已越来越严重。太阳能作为最理想的可持续发展能源，因其具有：①储量无穷、②普遍存在、③清洁环保等突出优点，而得到了全球范围内的高度重视。随着太阳能发电技术的越来越成熟，应用产品越来越多，针对光伏发电系统运行状况的实时控制与监测的相关研究，也变得更加不容忽视。监控技术已成为太阳能发电技术中一项不可缺少的关键技术，为其推广和应用发挥着重要作用。 但是，现在的大多数光伏并网系统都存在着如下难题：（1）占地面积大，并且系统的数据采样和显示都过于分散，从而造成了系统控制上的不便。（2）目前，光伏并网电站采用的监控技术还比较落后，普遍采用以单片机为主的控制单元，以RS-485总为主的通信网络，以及采用价格高且通用性较差的组态软件为上位机监测系统。为了提高其相应监控系统的性能、智能化水平，和集中完成对那些分散资源的调度管理，开发了基于DSP及.NET的光伏并网发电监控系统。主要内容有： 第一，介绍了光伏并网系统的组成、分类和特点，并根据该系统的实际需求，完成了其监控系统的功能设计。并在深入研究DSP技术、现场总线技术及软件编程技术的基础上，设计出一种基于DSP和.NET的光伏并网监控系统。 第二，介绍了下位机DSP2407A控制器的硬件电路和软件编程。详细阐述了DSP2407A的外围电路、A/D数据采集电路、CAN通信接口电路等硬件部分，CAN通讯程序设计、主程序的实现流程等软件部分。 第三，基于.NET技术设计开发了PC机监控程序。重点介绍了CAN通信的配置与实现，数据库的建立和连接，图形控件的绘制和数据报表打印的设计过程等。 第四，对系统进行了分块设计：①数据采集电路；②系统DSP内的A/D采样处理程序；③CAN通讯模块程序；③上位机人机监控界面程序；搭建出系统的硬件实验平台并编写相应的软件程序，进行相关的测试实验。 最后对本文所做的工作进行了总结，以及对下一步工作进行了展望。 【关键词】：光伏并网发电 监控系统 CAN总线 数字信号处理器 通信协议
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615;TM76
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题背景及意义10-11
• 1.2 国内外光伏并网发电的发展现状11-13
• 1.3 国内外光伏监控技术现状13-15
• 1.4 课题研究内容和主要工作15-16
• 第二章 系统分析与总体设计16-38
• 2.1 光伏并网发电系统概述16-20
• 2.1.1 光伏并网发电系统的组成16-17
• 2.1.2 光伏并网发电系统的分类17-19
• 2.1.3 光伏并网发电系统的优点19-20
• 2.2 监控系统总体设计20-25
• 2.2.1 系统设计原则20-21
• 2.2.2 监控系统结构设计21-25
• 2.2.3 系统总体功能设计25
• 2.3 系统开发技术25-37
• 2.3.1 DSP技术26-28
• 2.3.2 数据通信技术28-34
• 2.3.3 .NET技术34-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 下位机控制器的硬件设计与软件实现38-59
• 3.1 TMS320LF2407A芯片介绍38-39
• 3.2 控制器的硬件设计39-49
• 3.2.1 DSP2407A外围电路设计40-43
• 3.2.2 数据采集电路设计43-47
• 3.2.3 CAN 通信接口电路设计47-49
• 3.3 控制器的软件设计49-58
• 3.3.1 DSP集成开发环境 CCS 简介49-51
• 3.3.2 系统主程序设计51-52
• 3.3.3 A/D信号采集程序设计52-53
• 3.3.4 CAN通讯程序设计53-58
• 3.4 本章小结58-59
• 第四章 基于VC#.NET的监控软件设计与实现59-74
• 4.1 上位机监控软件功能设计59-60
• 4.2 上位机监控软件主界面设计60-61
• 4.3 CAN通信配置及实现61-64
• 4.3.1 CAN接口卡的选用61-62
• 4.3.2 PCI-9820函数库的配置62-64
• 4.3.3 CAN通信界面设计64
• 4.4 TCP/IP远程通信64-66
• 4.5 数据库的建立与连接66-70
• 4.5.1 数据库设计66-69
• 4.5.2 ADO.NET数据库访问69-70
• 4.6 仪表图形控件的绘制70-72
• 4.7 数据报表打印72-73
• 4.8 本章小结73-74
• 第五章 系统调试与总结74-81
• 5.1 系统调试74-79
• 5.1.1 下位机控制器调试74-76
• 5.1.2 上位机监控软件调试76-79
• 5.1.3 系统联机调试79
• 5.2 总结与展望79-81
• 5.2.1 课题总结79-80
• 5.2.2 工作展望80-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-85
• 附录一：部分模块初始化程序85-88
• 附录二：样机实物照片88-90
• 攻硕期间取得的研究成果90-91

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

太阳能并网发电技术概述    林燕;

光伏电站智能监控系统的研制    李立伟;王英;包书哲;

霍尔电流电压传感器/变送器模块的性能及应用    吴金宏,倪向阳,吴昊

SN65HVD230型CAN总线收发器的原理及应用    陈育良,许爱强,李文海,汪定国

基于两种开发平台的电力监控系统软件的设计    薛诚星;邓必红;余臻;

光伏电站监控系统的设计    张筱文;郑建勇;

光伏并网电站数据采集监测系统    刘宏;陈慧玲;庞胜利;

屏蔽双绞线在车用CAN总线中的抗干扰能力研究    杨龙山;王丽芳;

基于太阳能光控高压三波诱虫灯的设计与实现    陈国良

光伏并网的原理及其电站监测系统模块设计    彭江

光伏监控系统发电预测及能量管理的研究    陈昌松

基于DSP的设备状态监测系统设计    席鑫宁

基于DSP的光伏发电系统并网技术的仿真研究    贺琳

基于CAN总线的温度控制系统研究    刘涛

基于DSP控制器的SVPWM交流调速控制系统设计    徐华军;

基于JPEG2000标准的视频监控系统的设计    王明艳;张海峰;

基于DSP的掌纹识别门禁系统设计与实现    蒲东兵;马志强;庞长明;孙英娟;于哲舟;

三相光伏并网发电系统的建模与仿真    陶晓峰;谢君;

变电站光伏直流系统的研究与应用    林航;陈晓明;

基于DSP和ISP1581的USB数据采集系统设计    陶玉贵;余红英;喻洁;

100kW风光互补电站设计    杨帮宇;

双面太阳电池垂直安装发电性能的测试    王宁;吴昌宏;舒杰;

大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护    王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;

太阳能高效路灯系统工作原理与设计    张鹏;

基于LQ最优控制策略的交流混合磁轴承控制系统研究    陈艳;吴熙;王亦红;陆静;朱熀秋;

一种自然柔顺式光伏太阳能电池智能控制系统    董静;孙凤池;武涛;

两轮自平衡机器人设计及LQ控制    阮晓钢;刘江;狄海江;李欣源;

交流混合磁轴承变刚度系数分析与控制系统研究    张维煜;阮颖;嵇尚华;孙晓东;朱熀秋;

一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略    荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;

基于DSP的无刷直流电机调速系统    王鹤鸣;

光伏发电最大功率跟踪控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于DSP的ECT数据采集系统设计    张辉;戴敬;

基于PSIM9.0的单相光伏逆变系统的仿真研究    孙冰;白树忠;郑世松;

光伏并网给定电流幅值偏移的孤岛检测方法    郑世松;孙冰;王玉斌;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

我国太阳能光伏产业投资风险及决策研究    朱震宇

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

热丝化学气相沉积制备硅氢薄膜及其性质的研究    郭小松

蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究    秦红

太阳能热光伏系统机理与实验研究    陈雪

面向智能空间的多视角视觉系统关键技术研究    刘亚辉

基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计    曹建

继电保护测试仪检定装置的研究与实现    王磊

用于矿灯充电的独立光伏系统研究    毛娟

太阳能光伏发电单相并网逆变器研究    李本元

太阳能LED照明系统控制器的设计    杜守增

高压带电作业机器人运动控制系统的研究与实现    王公旺

基于DSP的图像跟踪系统及跟踪算法的研究    徐艳

氧化物半导体的湿化学法制备    贾红

基于时差法的超声波流量测试系统研究    刘丽珺

高速多功能横机控制系统研制    张丹

我国太阳能光伏发电产业趋势探讨    赵玉文;

我国和世界光伏发电技术、产业、市场发展情况比较    时璟丽;

太阳能光伏发电    崔容强;喜文华;魏一康;张兰英;

光伏系统设计思路及注意事项    王润波;

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计    李进国,金新民

延长独立光伏电站蓄电池使用寿命的措施探讨    陈慧玲

太阳能光伏应用中的储能系统研究    陈维;沈辉;邓幼俊;

变电流下的电池荷电状态定义方法探讨    麻友良,陈全世,朱元

蓄电池在线监测系统的设计与实现    李立伟,邹积岩

正交解码电路和捕获单元在转角和转速测量中的应用    谷海涛,颜湘武,曲伟

非晶硅太阳电池遮挡性能的理论模型与测试实验    刘宏;

独立光伏系统中蓄电池管理的研究    欧阳名三

晶体硅太阳能电池选择性扩散及表面钝化研究    吴瑜之

光伏电站的远程数据通信及网络监控管理    陈超

光伏发电系统的蒙特卡罗序贯仿真和可靠性分析    陈闽江

我国可再生能源发展战略研究    裴郁

设备远程监测与故障诊断系统的研究与实现    李克

SPWM逆变器控制技术研究    何中一

基于DSP的数控机床振动测试故障诊断关键技术的研究    崖少云

基于DSP的旋转设备故障监测仪    郭嘉

光伏电站远程监控系统的设计和研究    张海良

基于DSP的机械故障检测与诊断的研究    田苗苗

太阳能光伏并网发电系统市场前景分析    潘亚鸿;

光伏并网发电通信控制装置的设计    刘立军;焦翠坪;王淼;穆桂霞;张喜军;

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法研究    王桂英;史金玲;纪飞;王欢;

五电平逆变器在太阳能发电中的应用    朱蕾;索志民;夏永明;谭新元;

光伏并网系统的孤岛效应检测技术    乔于轩;张代润;

太阳能光伏发电并网系统相关技术研究    闫士职;尹梅;李庆;张伟鹏;

多逆变器光伏并网发电系统的群控策略和实现方法    韩郁;方廷;张岚;

影响光伏并网发电谐波水平的主要因素分析    刘劲;

基于级联逆变器的光伏发电系统的新控制方法    陈元娣;刘涤尘;张东霞;朱忠尼;

基于DSP太阳能光伏并网系统的应用研究    张海波;孙邦伍;原慧军;刘伟;崔海瑞;

基于DSP太阳能光伏并网系统的应用研究    张海波;孙邦伍;原慧军;刘伟;崔海瑞;

光伏并网发电的功率补偿控制研究    蔡纪鹤

光伏并网发电系统的低电压穿越控制技术研究    陈晓婧

光伏并网发电系统有功无功综合控制研究    钟旭

光伏并网发电系统设计及MPPT技术研究    姚光辉

30MWp光伏并网发电系统的设计    姚静

光伏并网发电的最大功率点跟踪算法的研究    赵敏

3kW光伏并网逆变器最大功率点跟踪控制的研究    张文静

单相光伏并网系统的孤岛检测技术研究    付得意

无功功率补偿和谐波抑制的光伏并网系统研究    吕哲

3KW中功率光伏逆变器的研制    王大伟

带APF的单相光伏并网发电系统    朱骏