建筑光伏发电一体化监测系统研究与设计

【摘要】：建筑光伏发电一体化监测系统是以建筑光伏一体化(BIPV)工程为监测对象,主要完成BIPV系统发电数据采集和系统运行状态监测,研究以及开发完善的BIPV监测系统对提高整体系统的能量转化效率、降低光伏发电的成本有着十分重大的意义。 本文针对某建筑光伏一体化工程未能及时监测发电数据的情况,选用了虚拟仪器软件LabWindows/CVI平台,开发建筑光伏发电一体化监测系统。通过分析系统中关键设备特征和协议,以Modbus协议为基础,选择了RS-485通信方式,实现了对BIPV系统中太阳能双轴跟踪系统、直流汇流箱、并网逆变器,这些关键设备的实时监测,并针对BIPV中太阳能辐射测量系统的通讯接口未定义和协议不可监听的缺点,设计了基于STM32的光伏发电环境测量系统,通过自定Modbus协议,为BIPV监测系统提供了温度、湿度、辐照度数据参考。在BIPV监测系统数据管理方面,以LabWindows/CVI平台连接ACCESS数据库与Excel功能为基础,实现了系统的数据存储和报表功能,并以TCP/IP为通讯协议基础,实现了系统的远程网络通信功能,整体系统界面友好,操作简单,很好地完成了各个预定功能指标,达到了系统设计和应用的要求。 论文提供了一种用虚拟仪器技术实现建筑光伏发电一体化监测系统的方法,完成了BIPV系统监测任务,并对本监测系统的改进提出了一些想法。 【关键词】：建筑光伏一体化(BIPV) 监测系统 虚拟仪器技术 Modbus
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 课题背景概述8-10
• 1.1.1 全球面临能源危机与环境污染8
• 1.1.2 太阳能发展前景8-9
• 1.1.3 我国光伏发电优势9-10
• 1.2 光伏发电系统结构10-11
• 1.2.1 离网光伏发电系统10
• 1.2.2 并网光伏发电系统10-11
• 1.3 建筑光伏一体化系统11-13
• 1.3.1 建筑光伏一体化概念及并网策略11-12
• 1.3.2 BIPV的国内外发展现状12-13
• 1.3.3 BIPV的监测系统国内外现状13
• 1.4 课题的内容和意义13-15
• 1.4.1 课题的内容13-14
• 1.4.2 课题的意义14-15
• 1.5 本文的结构安排15-16
• 2 监测系统基础技术分析16-24
• 2.1 系统整体结构概述16-17
• 2.2 监测系统需求分析17-18
• 2.3 通讯方式18-19
• 2.4 监测系统设计原则19-21
• 2.4.1 Modbus协议19-20
• 2.4.2 开发工具选择20
• 2.4.3 测控设计原则20-21
• 2.5 监测系统设计方案21-23
• 2.6 本章小结23-24
• 3 太阳能双轴跟踪系统24-39
• 3.1 双轴跟踪视日算法24-27
• 3.2 基于PLC的双轴跟踪控制系统研究27-29
• 3.2.1 跟踪系统主控制器研究27
• 3.2.2 跟踪系统结构研究27-29
• 3.3 通讯协议分析29-35
• 3.3.1 硬件与软件环境29-31
• 3.3.2 报文解析31
• 3.3.3 双轴跟踪系统数据采集31-35
• 3.4 程序编写35-37
• 3.5 上位机双轴跟踪系统监测模块设计37-38
• 3.6 本章小结38-39
• 4 光伏发电汇流系统与逆变系统39-51
• 4.1 光伏发电汇流系统39-44
• 4.1.1 汇流箱介绍39-41
• 4.1.2 汇流箱协议分析41-43
• 4.1.3 汇流系统采集程序设计43-44
• 4.2 光伏逆变系统44-50
• 4.2.1 逆变设备介绍44-45
• 4.2.2 逆变器协议分析45-49
• 4.2.3 逆变系统采集程序设计49-50
• 4.3 汇流系统与逆变系统监测实现50
• 4.4 本章小结50-51
• 5 基于STM32的光伏发电环境测量系统设计51-67
• 5.1 STM32微控制器及片上外设51-53
• 5.1.1 STM32微控制器简介51-52
• 5.1.2 STM32片上资源52-53
• 5.2 最小系统与采样电路设计53-58
• 5.2.1 最小系统及稳压电路53-54
• 5.2.2 采样电路设计54-58
• 5.3 外围电路设计及驱动设计58-64
• 5.3.1 通讯接口与驱动设计58-60
• 5.3.2 液晶显示电路与驱动设计60-62
• 5.3.3 PSoC触摸按键模块与驱动设计62-64
• 5.4 系统主结构与应答设计64-65
• 5.4.1 系统主结构设计64-65
• 5.4.2 应答设计65
• 5.5 上位机监测实现65-66
• 5.6 本章小结66-67
• 6 BIPV监测软件实现67-78
• 6.1 数据存储和报表67-70
• 6.1.1 数据库与报表设计67-68
• 6.1.2 数据存储与历史查询68-69
• 6.1.3 BIPV监测系统报表功能实现69-70
• 6.2 远程通信70-75
• 6.2.1 服务端与客户端设计70-71
• 6.2.2 远程通讯软件设计71-74
• 6.2.3 远程通实现74-75
• 6.3 BIPV监测系统其他功能汇总75-77
• 6.3.1 系统登录75
• 6.3.2 监测系统主界面75-76
• 6.3.3 用户管理76
• 6.3.4 系统维护与数据查询76-77
• 6.4 本章小结77-78
• 7 结论78-80
• 7.1 结论78
• 7.2 展望78-80
• 参考文献80-84
• 攻读硕士学位期间发表的论文84-85
• 致谢85-87

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

基于虚拟测量技术的电能质量监测系统    郭育生;于月芬;

我国新能源发展障碍与应对:全球现状评述    闫强;陈毓川;王安建;王高尚;于汶加;陈其慎;

采用四象限探测器的双轴跟踪控制技术    王岱,杨世洪

建筑集成光伏的发展概述    刘邦银;蔡涛;段善旭;

LabWindows/CVI数据库管理    王昆平;叶海明;

基于ARM9的液晶驱动设计与μC/GUI移植研究    李彬;纪常伟;

PPI协议分析    彭魏臻;麻红昭;张华;张伟;

LabWindows/CVI的虚拟仪器远程网络控制系统设计    赵大海;周小刚;惠俊军;钱培贤;

基于Labwindows/CVI的网络化虚拟仪器设计    段红

基于虚拟仪器技术的远程电网监测诊断系统的设计    孙俊,张霞,李正明

太阳能飞机飞行路线及溴化锂吸收式空调研究    刘俊

基于MODBUS TCP/IP的设备监控系统的研究    李泳湛

基于LabWindows/CVI的误码测试仪软件设计    汪成龙;

基于MC68HC908GZ32及MC33989的车身控制系统的设计    王海涛;陆由斌;彭根伟;

数据库原理及应用课程教学改革与实践    张福安;包振强;

一种新型斜单轴光伏发电系统简介    王海波;

基于虚拟仪器技术的智能交通车载信息采集平台    黄婴,蔡伯根

基于虚拟仪器的纱线动态张力测试系统的开发设计    梁海顺,胡巧娥,杜彦炜

基于PXI总线技术的自行火炮电气设备测试系统    温付强;石志勇;王怀光;

通用自动测试系统中开关资源配置工具的开发    张成名;蔡金燕;樊世友;韩春晖;

基于工业以太网和现场总线的集散控制系统    薛凌燕;李正军;

基于虚拟仪器的某型导弹发射台检测系统    刘洪昌;李洪儒;郭利;

时间频率远程校准试验系统客户端设计与实现    和涛;张慧君;李孝辉;

基于PCI总线的高速数据采集程序设计    张训文;杨敏;韩青;杨萱;

CAN总线与以太网互联的网关设计    彭博;王红蕾;

基于LabWindows／CVI的数据采集系统    曹玉红;

基于虚拟仪器技术的某型启动箱综合检查仪系统设计    杨世杰;

桥梁健康跟踪及灾后快速评估系统分析    郭莹;姚勇;陈代果;

结晶器三维温度场重建及可视化系统实现    杜以书;陈雄;

基于ARM和CAN总线的自动气象数据采集系统设计    靳聚芳;王保强;

太阳能光伏电冰箱技术    王子龙;张华;赵巍;

基于断路器智能控制器的LonWorks通信节点的设计    李正军;王朝霞;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究    张红兵

中国风电产业融资问题研究    张伯松

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

太阳能新风系统设计与控制方法研究    杨军

500米口径射电望远镜FAST结构安全及精度控制关键问题研究    金晓飞

光伏发电高效利用的关键技术研究    肖华锋

电力系统保护电器网络化研究    张军

CANopen网络应用的实时性和可靠性若干问题的研究    匡付华

复卷机TNT耦合作用原理与质量控制研究    孟彦京

变电站安全运行管理信息系统研究与应用    邢煜

利用红外热像仪进行光谱成像研究    蒋云鹏

基于ARM和CAN总线的染色机温度控制系统研究    刘健洪

基于CAN总线的纺织小张力智能传感器的研究    葛松林

基于LabWindows/CVI的虚拟仪器系统的设计    袁大伟

基于ArcGIS的重力图构建及其可导航性分析方法研究    李艳

基于CAN总线的智能瓦斯监测系统研究    齐冀

光伏并网发电系统的MPPT及孤岛检测新方法的研究    于希洋

矿井电网谐振接地系统单相漏电故障及保护装置研究    吴琼

中压互感器耐压测试系统的设计与实现    曹冬妹

基于Modbus协议的自动化设备之间通信实现    梅锐;牟永敏;

WindowsNT环境下基于多线程的面向对象应用系统设计    王成耀,李秀山,庞伟

用动态连接库(DLL)实现LabWindows/CVI与高速数据采集卡的通讯    白凤山,潘长勇,杨知行

一种基于虚拟仪器技术的故障检测系统设计    李士波,郭创,董新民

RS-232与RS-485串行接口转换电路及编程实现    杨红权,杨泽富

光伏发电系统中逆变器技术应用及展望    陈维;沈辉;邓幼俊;舒杰;

并网发电逆变系统孤岛检测新方法的研究    禹华军,潘俊民

Modbus TCP/IP协议研究与应用    陈希球;

一种通用的RS232/RS485转换器    刘永洪

基于W77E58双串口通信的监控系统    刘慧文,苏建徽

蓬勃发展的青海省光伏事业    刘宏;

基于虚拟仪器的电能质量在线监测技术研究    张鹏展

基于MODBUS总线的嵌入式工业测控系统的研究    尹冬梅

OPC数据采集系统的设计与实现    邵俊军

基于OPC/DDE技术的监控软件的研究与开发    黄康铭

基于ModBus的现场总线控制系统研究与设计    刘锋

地面光—电深空监测系统    张宝昆;

水轮机效率的监测系统    R·M·雷诺;F·C·鲁威尔;王有华;

微机在能源计量监测系统中的应用    张纪朝;

新滩滑坡监测系统的研究    邓德润;

离子注入监测系统的研制    赵秀芝

1.15 CEFR气体取样和监测系统的初步设计    文希孟，万钢，马时申

SG-600旋转机械监测系统的研制和开发    王惠丰,王妙玲

利用最新微机技术对机舱监测系统进行改造    周明顺,刘世居

新立城水库大坝实时监测系统的设计    王珍宝,闫俊平,刘淑珍

冗余式分层监测系统可靠性分析    胡友民,杜润生,杨叔子

挖泥船疏浚监测系统    屈金泉;周昂;

机车车载轨道安全监测系统的研制    曾宇清;甘敦文;丁勇;王卫东;王辉;朱军;

黄河小北干流及渭河流域雨量监测系统开发应用    葛徽衍;张永红;贾金海;

光纤陀螺系统在水布垭工程的成功应用    闫生存;孙役;李振作;

可用于岩土工程动态监测的某些便携式监测技术    刘英;杨志法;王全才;

基于低声能辐射的隔水管VIV监测关键参数研究    李保军;王海燕;张雪;申晓红;程刚;

湖北省水功能区限制纳污红线水质监测体系建设    朱志龙;

全自动综合油料监测系统的功能及应用    吴琴;张红侠;吕婧妍;

上海地铁一号线杂散电流防护及监测    史惟直;

七号信令集中监测系统功能分析    王群;陈思中;史敏锐;

南京首批36个公共建筑安装用电监测系统    吴磊磊

洗浴行业首次入围    记者 尹婷婷

我国棉花主产区初步建立市场监测系统    记者　邓华宁

首都机场噪声与运行监测系统投入运行    姚秀娟

黑龙江移动雨量监测系统投入运行    金鑫 孙广贺 刘涛

我市采取扎实措施迎战主汛期    俊康马健

浅谈网间结算与互联互通监测系统    房超峰

内蒙古网间结算及互联监测系统正式运行    么志洁 张小晶

四川通管局完善互联互通监测系统    甘信建

新疆新能源托海水电厂改造大坝监测系统    王学林 黄玉兰

岩质桥基稳定性分析方法及监测系统研究    冯兆祥

大跨桥梁施工期结构形态监测系统的实现与应用研究    杨保岑

滑坡地质灾害TDR监测技术研究    张青

高频地波雷达在近海区域的应用研究    朱大勇

基于电阻率测量的海床蚀积过程原位监测技术研究    夏欣

大坝安全监控的人工智能技术研究    何勇军

大型桥梁结构健康监测技术研究与应用    刘永前

向家坡滑坡稳定性分析及动态综合治理研究    张卫中

北京同步辐射装置稳定性监测系统的建立与生物大分子的小角散射研究    董淑强

大型建筑物实时形变监测系统理论及应用研究    包欢

柔性线路板电镀生产过程监测系统的设计与实现    徐丽

温室环境监控系统中无线局域网技术的研究    曾欢

复用型数据流监测系统的研究    杨宏

基于DSP的电能质量在线网络监测系统    杜丹

信息融合与Lon Works总线在煤矿监测系统中的应用研究    杜晓坤

分布式数据采集与监测系统的设计、实现及应用    王金伟

电网地磁感应电流监测系统后台软件开发    李涛

流媒体监测系统的完善与性能优化    周凡

基于DSP的电能质量监测系统的研究    刘毅

基于无线传感器网络的温室监测系统的设计与研究    李栋