《通信工程論文：光伏并網(wǎng)發(fā)電遠(yuǎn)程能量管理監(jiān)視設(shè)計探究》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《通信工程論文：光伏并網(wǎng)發(fā)電遠(yuǎn)程能量管理監(jiān)視設(shè)計探究（9頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、通信工程論文：光伏并網(wǎng)發(fā)電遠(yuǎn)程能量管理監(jiān)視設(shè)計探究光伏并網(wǎng)發(fā)電遠(yuǎn)程能量管理監(jiān)視設(shè)計摘要:能源取決于人類的生存基礎(chǔ)，當(dāng)前的能源危機(jī)在不斷加劇，太陽能作為取之不盡，用之不竭的可再生清潔能源越來越受到人們的關(guān)注，從而利用了太陽能電池的作用將太陽能轉(zhuǎn)化為電能是解決當(dāng)前危機(jī)的重要途徑之一。但是，光伏電站基本上位于環(huán)境較差，地理位置分散且不易管理的偏遠(yuǎn)地區(qū)。本文將計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于光伏電站的現(xiàn)狀，研究開發(fā)了基于現(xiàn)場總線的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可同時實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控功能和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，具有良好的實(shí)時性能，具有所有功能，具有較高的施工實(shí)用價值。我們總結(jié)并討論了應(yīng)用方法。同時介紹了遠(yuǎn)程監(jiān)控技
2、術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。接下來，重點(diǎn)介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)的配置以及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上，提出了基于一條485總線的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案。然后，分別從硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個方面，對遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)及附錄中的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和研究。提供了部分參考程序。最后，我們總結(jié)了整個監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計工作。關(guān)鍵詞：光伏電站:遠(yuǎn)程監(jiān)控;數(shù)據(jù)傳輸;無線通信目錄第一章前言 1第二章遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用 2第三章光伏電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 33.1遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組成和原理 33.2光伏數(shù)據(jù)采集 43.3負(fù)載指標(biāo)的確定 53.4太陽能電池方陣的設(shè)計和安裝 53.4.1太陽能電池方陣的設(shè)計
3、 53.4.2太陽能電池方陣的安裝 63.5蓄電池的選取 73.5.1蓄電池容 量的確定 73.5.2蓄電池的充電 83.6光伏電站單片機(jī)控制器的選取 93.7遠(yuǎn)程監(jiān)控中心監(jiān)控設(shè)計 93.7.1手機(jī)監(jiān)控功能需求分析 93.7.2手機(jī)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn) 103.7.3監(jiān)控中心人機(jī)界面設(shè)計 11結(jié)束語 14參考文獻(xiàn) 15第一章前言在1950年代和1960年代，遠(yuǎn)程監(jiān)視技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事，海洋和航空航天等先進(jìn)領(lǐng)域。在本世紀(jì)末和本世紀(jì)初，隨著IT技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，近年來，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)已在人們的社會生活中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，例如：金融安全防御系統(tǒng)，公共安全探索系統(tǒng)。 ，企業(yè)遠(yuǎn)程管理監(jiān)控，石油開采
4、，礦山安全監(jiān)控技術(shù)，樓宇自動化等。隨著全球能源危機(jī)的到來，光伏技術(shù)的使用越來越廣泛，但是光伏電站是分散式發(fā)電系統(tǒng)，其建設(shè)需要相關(guān)理論指導(dǎo)和設(shè)計與設(shè)備的結(jié)合不僅要完成電廠的建設(shè)，而且要集中規(guī)劃和管理這些分散式能源系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)其預(yù)期用途，實(shí)時監(jiān)督控制變得越來越重要。光伏電站監(jiān)控技術(shù)是推廣和應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在傳統(tǒng)意義上，通常在近場條件下對光伏電站進(jìn)行監(jiān)視，即近場監(jiān)視。這種監(jiān)視方法主要基于通過液晶顯示器獲知每個電廠的操作參數(shù)（太陽能電池陣列電壓，蓄電池電壓，蓄電池充電電流等）和環(huán)境參數(shù)（例如環(huán)境溫度，太陽光強(qiáng)度等）。有。維護(hù)人員在現(xiàn)場并不斷檢查監(jiān)視設(shè)備顯示的數(shù)值，根據(jù)需要執(zhí)行相應(yīng)的處理，
5、并手動控制系統(tǒng)的各種狀態(tài)和參數(shù)，包括參數(shù)校正和確認(rèn)。當(dāng)前，中國的大多數(shù)太陽能發(fā)電廠都建在偏遠(yuǎn)地區(qū)，并且大多數(shù)是具有相對得分的獨(dú)立發(fā)電廠。在這種方法中，必須為每個維護(hù)點(diǎn)分配固定數(shù)量的維護(hù)人員并執(zhí)行移位值。如果只有一兩個太陽能發(fā)電廠，則可能會起作用：問題在于，如果發(fā)電廠數(shù)量眾多，那么偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境就會相對惡劣，在該制度下，維修人員的勞動強(qiáng)度高，管理水平不高，需要大量的維修人員，花費(fèi)大量的人力，物力和財力，并根據(jù)電廠規(guī)模的擴(kuò)大，已經(jīng)越來越無法應(yīng)對現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在這項(xiàng)研究中，我們提供了一個用于光伏電站的遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以使用現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)實(shí)時監(jiān)視和控制光伏電站的運(yùn)行狀態(tài)。在環(huán)境惡劣的邊緣
6、地區(qū)建造的太陽能發(fā)電廠不需要人力，減少了人為干擾，節(jié)省了人力，降低了維護(hù)成本，并實(shí)現(xiàn)了智能監(jiān)控：光伏電站的實(shí)時監(jiān)控可以捕獲原始測量數(shù)據(jù)，并為系統(tǒng)改進(jìn)和優(yōu)化以及科學(xué)研究提供有用的數(shù)據(jù)。研究光伏電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，因?yàn)檫h(yuǎn)程監(jiān)控不受人為干擾，并且獲得的數(shù)據(jù)是最原始，最準(zhǔn)確，同時也是最方便，最快的方法對于光伏技術(shù)的進(jìn)一步普及和應(yīng)用非常重要。第二章遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用目前，針對太陽光發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的遠(yuǎn)程監(jiān)視控制系統(tǒng)，根據(jù)采用GPRS傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)，用的設(shè)備是EMB8105G-DTU遠(yuǎn)傳模塊，方式分為無線遠(yuǎn)程監(jiān)視控制系統(tǒng)和無線遠(yuǎn)程監(jiān)視控制系統(tǒng)兩種。無線遙控監(jiān)視系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)通信是通過巴士,
7、但是信號傳送的注意力,因此,監(jiān)視中心和監(jiān)視空間站分的距離非常遙遠(yuǎn)時,不適合通信通過巴士直接發(fā)送到數(shù)據(jù)中心監(jiān)視計算機(jī);無線監(jiān)控系統(tǒng)，不受地域和距離的限制，適合與遠(yuǎn)程地區(qū)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。具體而言，無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的常見實(shí)現(xiàn)方式主要有三類:數(shù)據(jù)采集端通過485總線或CAN總線直接與監(jiān)控計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;數(shù)據(jù)收集方利用Modem通過公共電話網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過因特網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)超遠(yuǎn)距離傳輸，這兩種方法的組合。圖2.1基于485總線和Internet的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)圖1.1是一個485巴士和基于無線網(wǎng)絡(luò)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)的方塊圖表現(xiàn),485巴士是負(fù)更多的監(jiān)視空間站和本地的主機(jī)的通
8、信貴,本地的主機(jī)還接入互聯(lián)網(wǎng)。在上面訪問，這樣還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。圖2.2基于Modem和公用電話網(wǎng)的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)圖1.2是基于Modem和公用電話網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電系統(tǒng)的無線遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)的框圖，監(jiān)視站收集的數(shù)據(jù)通過Modem調(diào)制轉(zhuǎn)換為模擬信號并通過公用電話網(wǎng)絡(luò)傳輸。 在遠(yuǎn)程接收端，通過解調(diào)Modem將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便可以由遠(yuǎn)程計算機(jī)識別和處理數(shù)據(jù)。如圖2.3所示，無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要基于GSM / GPRS無線移動通信網(wǎng)絡(luò)。 通過申請移動通信GSM / GPRS數(shù)據(jù)通信服務(wù)或SMS短信息服務(wù)來完成數(shù)據(jù)傳輸，并實(shí)現(xiàn)對太陽能發(fā)電廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控。圖2.3基于GSM/GPRS無線通信網(wǎng)的無
9、線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)第三章光伏電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計太陽能發(fā)電站是微波直播電臺、電視轉(zhuǎn)播、衛(wèi)星接收局、太陽能水泵,森林防火系統(tǒng)、陰極保護(hù)等可以提供可信賴的電源,沒有電、沒有電地區(qū),太陽能發(fā)電站還作為獨(dú)立電源或中心發(fā)電站,居民生活用和小型工業(yè)用的問題,為了解決其應(yīng)用越來越廣泛,到2004年,太陽能。太陽能發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域涉及到我們生活的各個方面，例如交通、通信、公共設(shè)施(例如照明)、家庭生活用等。特別是在邊境地區(qū)，太陽能發(fā)電顯示出其優(yōu)勢。但是，設(shè)有太陽能發(fā)電站的邊境地區(qū)的周邊環(huán)境往往非常惡劣，不適合長期安排員工。在本研究中，太陽光發(fā)電所的遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)的下位機(jī)是單芯片微機(jī)控制系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)PC的集中監(jiān)視、控
10、制、管理，有必要將下位機(jī)的信息傳送到中央管理PC。PC和單芯片微機(jī)之間的信息交換有多種形式，利用手機(jī)通過GPRS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸是靈活、方便、經(jīng)濟(jì)的方案。為此，本文采用該方法，實(shí)現(xiàn)了太陽能光伏電站運(yùn)行參數(shù)采集和狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控，達(dá)到無人預(yù)期目的，大大節(jié)約了人力、物力。3.1遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組成和原理如圖3-1所示，光伏電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由手機(jī)和下位機(jī)單片機(jī)組成。監(jiān)視中心的手機(jī)和遠(yuǎn)程的單片微控制器通過RS-232串行端口連接到調(diào)制解調(diào)器，并連接到程序控制交換網(wǎng)絡(luò)。來自光伏電站的現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集和處理具有很高的性價比，例如A / D /模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，I / O接口電路，RS232通信電路，液晶顯示電
11、路，鍵盤設(shè)置電路，看門狗電路等。這是使用易于使用的89C51單片機(jī)完成的。監(jiān)控中心PC的設(shè)計具有易于使用的界面，如果您需要監(jiān)控太陽能發(fā)電廠的運(yùn)行狀態(tài)，則PC首先會通過串行端口將撥號命令發(fā)送給Modem，撥打要建立的發(fā)電廠的電話號碼，與單片控制器建立握手連接，連接成功后，雙方都可以通過電話線相互傳輸數(shù)據(jù)，如電池電壓，電池溫度，充電情況等。包括電廠運(yùn)行參數(shù)的集合，例如電流，環(huán)境溫度，風(fēng)速，光強(qiáng)度以及發(fā)往電廠單芯片控制器的控制命令。 PC可以實(shí)時顯示接收到的電廠運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行打印，然后執(zhí)行以下處理。圖3-1光伏電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)3.2光伏數(shù)據(jù)采集本設(shè)計光伏電站數(shù)據(jù)采集用斯達(dá)森 SMT18N 智能交流綜
12、合電量模塊。斯達(dá)森 SMT18N 智能交流綜合電量模塊是一種用于交流電量綜合參數(shù)測量的智能模塊，根據(jù)型號劃分，可分別或同時精確測量交流回路的每相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無功電度以及諧波分量等幾十個參數(shù)。產(chǎn)品內(nèi)部集成了微型控制電腦芯片、數(shù)字信號處理芯片、標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，可以完成測量、校準(zhǔn)、設(shè)定、遙測、遙調(diào)等功能。由于體積小、功能多、精度高，可以用在多種交流用電場合下的測量、計量以及遠(yuǎn)程集中抄表、監(jiān)控管理。本設(shè)計光伏數(shù)據(jù)采集通過plc 采集斯達(dá)森采集的的數(shù)據(jù)發(fā)送給 GpRS模塊。3.3負(fù)載指標(biāo)的確定設(shè)計太陽能光伏電站，首先應(yīng)該明確負(fù)載的有關(guān)指標(biāo)，才能進(jìn)一
13、-步確定太陽能電池和蓄電池的容量，在本系統(tǒng)中，我們擬定負(fù)載的有關(guān)指標(biāo)如下:(1) 工作電壓: -48V(2)工作電流: 3A(3)工作方式:24小時連續(xù)供電，在連續(xù)7天陰雨天的情況下照常供電(4)功耗=工作電壓x工作電流x供電時間=48Vx3Ax24h=3.456KW.h3.4太陽能電池方陣的設(shè)計和安裝3.4.1太陽能電池方陣的設(shè)計太陽能電池是將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的重要部件，但單體太陽能電池不能直接作為電源使用。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)電氣性能的要求，構(gòu)成了數(shù)枚或數(shù)十枚單體太陽能電池并聯(lián)連接，經(jīng)過封裝后可單獨(dú)作為電源使用的最小組件，即太陽能電池模塊。太陽能電池網(wǎng)格是將多個太陽能電池模塊并聯(lián)連接并列
14、排列而成的。太陽電池格子大致可分為平板型和聚光型兩種。平板型方列只需按照電氣性能并聯(lián)連接一定數(shù)量的太陽能電池，無需追加太陽能收集裝置，結(jié)構(gòu)簡單，多用于固定安裝。通過在聚光網(wǎng)格上增加收集太陽光的聚光器，可以減少單個太陽能電池，降低成本，但通常都配備有太陽跟蹤裝置，如果有旋轉(zhuǎn)部件，就可以降低太陽能電池的可靠性。太陽能電池網(wǎng)格的設(shè)計一般根據(jù)用戶的要求和負(fù)載的功率使用及技術(shù)條件來計算太陽能電池模塊的并聯(lián)數(shù)量。智囊團(tuán)的數(shù)量是由太陽能電池的工作電壓決定的，需要考慮蓄電池的浮動充電電壓、線路損耗、溫度變化對太陽能電池的影響等因素。太陽能電池模塊的申聯(lián)數(shù)決定后,被氣象臺提供的太陽能電池的年總放射量或年日照時間
15、的10年平均值為基礎(chǔ),太陽能電池模塊的并行數(shù)可以決定:太陽能電池模塊的輸出模塊的申聯(lián)數(shù)有關(guān)。模塊的并聯(lián)連接是為了得到蓄電池充電所需的電壓，模塊的并聯(lián)連接是為了得到蓄電池充電所需的電流。這個設(shè)計中,太陽電池陣列的合計32個太陽電池模塊可以被使用,發(fā)電量是35 w,工作電壓16.5 v,最大工作電流2.12 a .發(fā)電站系統(tǒng)的電壓,因此,48 v蓄電池正常動作時,其端子電壓為36 72 v之間,考慮到因此,光電陣列的4個開關(guān)連接,采用8組的并行連接方式,采用發(fā)電總電力是1.12千瓦,其中2枚光電模塊的輔助組成陣列,每一個人,被一個電子開關(guān)控制,這樣,整個光電陣列分別是4個電子開關(guān)控制陣列組成。如圖
16、3-2所示。圖3-2太陽能電池與蓄電池接線圖3.4.2太陽能電池方陣的安裝可安裝在固定在水泥地基上的底座上的平板太陽能電池方形陣列和太陽能電池方形陣列底座的基本要求主要有：（1）太陽能支架的設(shè)計和制造必須以節(jié)約材料，低成本，堅(jiān)固耐用，安裝方便為原則。 （2）根據(jù)使用地區(qū)和用戶的實(shí)際情況，可以將光伏電站太陽能電池陣列方架設(shè)計為地面安裝式或屋頂安裝式。 （3）太陽能電池晶格支撐架應(yīng)使用鋼材或鋁合金材料制造，并具有承受10級強(qiáng)風(fēng)的強(qiáng)度。 （4）必須在太陽能電池支架的金屬表面上鍍鋅，鍍鋁或防銹漆，以防生銹。（5）在設(shè)計用于太陽能電池的矩形支柱時，必須考慮當(dāng)?shù)氐木暥?，太陽輻射資源等。還可以采用這樣的結(jié)構(gòu)
17、，其中太陽能電池的傾斜角和方位角每個季節(jié)都改變并手動調(diào)節(jié)，并且可以充分接收太陽輻射能量以增加電池的發(fā)電量。 （6）太陽能電池方形柱支撐件的連接構(gòu)件包括模塊和柱連接構(gòu)件，柱和螺栓連接構(gòu)件以及螺栓和正方形連接構(gòu)件，所有這些都必須使用不銹鋼電鍍材料制造。3.5蓄電池的選取蓄電池是太陽能發(fā)電廠的能量存儲裝置，并且當(dāng)夜間照明不足或當(dāng)負(fù)載消耗的能量比太陽能電池多時，蓄電池為負(fù)載供電。如果太陽能發(fā)電廠的蓄電池在非常不正常的情況下運(yùn)行，那么選擇合適的蓄電池就非常重要，其基本要求是：自放電低，壽命長，維護(hù)少，充電量高價格低廉，交通便利。蓄電池的自放電率大，充電周期的效率低，并且太陽能電池的容量總是很大，從而增加
18、了太陽能發(fā)電站的總成本。太陽能發(fā)電廠必須選擇并使用免維護(hù)的密封電池。鉛酸電池價格便宜，原料容易獲得，但是它們需要許多維護(hù)程序且能耗低。堿性蓄電池易于維護(hù)，使用壽命長，堅(jiān)固耐用且不易損壞，但價格昂貴且制造過程復(fù)雜。考慮到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面，目前的太陽能發(fā)電廠主要使用鉛酸電池作為儲能裝置是合適的。3.5.1蓄電池容 量的確定蓄電池容量主要取決于電力負(fù)荷和該地區(qū)最長的雨天。 由于蓄電池的最小容量必須能夠存儲太陽能電池板日產(chǎn)生的電量，并且專用電站必須連續(xù)供電， 必須能夠滿足冬季循環(huán)期間用電的需求。 這必須精確計算：(3-1)式中C一蓄 電池容量KW.hD-蓄電池供電支持的天數(shù)7天P一平均每 天負(fù)載用電量3
19、.456KW.hL-蓄 電池放電深度0.65F一配電線路效率K一蓄電池放電容量修正系數(shù)取1.2我們?nèi) = 48KW.h，電池的工作電壓為48V，電池的安裝容量為Q = 1000Ah，我們組成兩個500Ah電池和500Ahx2電池組。 一個電池的額定電壓為2 V，因此一個48塊電池柜由24個串聯(lián)電池塊組成，兩個電池柜并聯(lián)。 蓄電池是監(jiān)視太陽能發(fā)電廠的重要目標(biāo)，其電壓和溫度是表征蓄電池性能的重要參數(shù)。3.5.2蓄電池的充電太陽能電池系統(tǒng)中的蓄電池的充電方法主要通過“半浮充電法”來進(jìn)行。半浮充電是通過與蓄電池單元并聯(lián)地對太陽能電池全時進(jìn)行浮充電來提供電力，并且在白天通過浮充電來提供電力并且僅在不充
20、電的夜晚進(jìn)行放電的方法。在白天，當(dāng)太陽能電池單元的電位高于蓄電池的電位時，從太陽能電池單元提供負(fù)功率，多余的電能被充電到蓄電池，并且蓄電池進(jìn)入浮動充電狀態(tài)。當(dāng)太陽能電池不發(fā)電時或當(dāng)電動勢小于蓄電池的電勢時，所有輸出功率均從蓄電池組提供，并且在阻斷二極管的作用下，蓄電池不會通過太陽能電池放電。給電池充電時請牢記以下幾點(diǎn)：（1）帶充電裝置不帶充電裝置的液體充入干電池后，放置20至30分鐘即可使用。如果您有充電設(shè)備，則可以先為電池充電4到5個小時，以便充分利用蓄電池的工作效率。（2）沒有充電設(shè)備沒有充電設(shè)備的情況下，在開始運(yùn)轉(zhuǎn)后的4至5個小時內(nèi)沒有對電氣設(shè)備進(jìn)行起動就用太陽能電池對電氣設(shè)備進(jìn)行了首次
21、充電，電氣設(shè)備成為可以被激活。（3）請勿意外連接蓄電池的負(fù)極并對其進(jìn)行反向充電，如果蓄電池沒有受到嚴(yán)重?fù)p壞，請立即更換電極并以小電流為蓄電池充電在一切正常并可以使用后，可以測量并恢復(fù)電解質(zhì)的密度和電壓。（4）蓄電池短缺的判斷由于以下原因，通常使用的蓄電池短缺：1）在太陽能資源較差的地方，不能保證蓄電池，因?yàn)樘柲茈姵夭荒鼙ＷC對設(shè)備電源的需求。電量耗盡。 2）每年冬天或在沒有日照的情況下，存儲設(shè)備都會通過正常使用電氣設(shè)備來斷電。 3）它可使電氣設(shè)備的能耗適應(yīng)超過太陽能電池方陣的有效輸出能量。 4）如果串聯(lián)使用多個太陽能電池，則一個電池將過載，并且整個電池組將斷電。 5）如果一個太陽能電池長時間使
22、用多個電池，則整個電池將斷電。（5）對蓄電池充電當(dāng)確定蓄電池處于電源故障狀態(tài)時，必須立即采取措施對蓄電池充電。如果有條件，可以使用充電馬達(dá)進(jìn)行加注；如果沒有充電馬達(dá)，也可以用太陽能電池行充電。使用太陽能電池充電的特定方法是在有陽光的情況下關(guān)閉所有電氣設(shè)備，并使用太陽能電池為蓄電池充電。3.6光伏電 站單片機(jī)控制器的選取該系統(tǒng)的設(shè)計使用具有成本效益的美國Atmel 89C51單片機(jī)作為太陽能發(fā)電廠控制器的核心，具有以下關(guān)鍵特征：（1）與MCS-51微控制器系列產(chǎn)品兼容。（2）4KB閃存（閃存）可以在芯片中在線重復(fù)編程。 。（3）存儲器可以被重寫/擦除1000次。（4）存儲的數(shù)據(jù)保留期為10年。（
23、5）寬工作電壓范圍：Vcc可以為2.7V至6V。（6）所有靜態(tài)操作：從0Hz-16MHz。（7）程序存儲器具有3級加密保護(hù)。（8）當(dāng)空閑狀態(tài)保持低功耗時，掉電狀態(tài)保存所存儲的內(nèi)容。該單芯片微控制器確保太陽能發(fā)電廠的正常運(yùn)行，控制太陽能發(fā)電廠的電力系統(tǒng)的充放電，各種極限保護(hù)，聲光報警，狀態(tài)顯示等。功能得以實(shí)現(xiàn)。由于單片機(jī)是數(shù)字量，收集參數(shù)信號后，可以通過AD轉(zhuǎn)換首次發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行比較和計算，單片機(jī)的輸出也直接是太陽能電池陣列無法控制開關(guān)，必須使用繼電器或電子開關(guān)設(shè)備控制每個充電/放電分支的開/關(guān)。此外，單片微機(jī)擴(kuò)展了LCD液晶顯示器，以便可以在屏幕上直觀地顯示每個狀態(tài)，并且可以使用鍵盤設(shè)置每個
24、參數(shù)值。輸出端口控制發(fā)光二極管和蜂鳴器實(shí)現(xiàn)聲光報警功能。另外，該系統(tǒng)還具有一個用于連接單芯片微計算機(jī)的時鐘芯片，因此可以顯示和設(shè)置當(dāng)前時間參數(shù)。3.7遠(yuǎn)程監(jiān)控中心監(jiān)控設(shè)計3.7.1手機(jī)監(jiān)控功能需求分析手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)不僅需要實(shí)時，而且需要可操作的控制系統(tǒng)。下層單元收集光伏電站運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)，對其進(jìn)行處理，然后將其上傳到上層單元的軟件中：上層單元可以顯示和保存光伏電站的運(yùn)行參數(shù)，同時，監(jiān)控中心必須具有控制分析和管理功能?；谶@些特征，功能分析如下所示：（1）應(yīng)提供用于數(shù)據(jù)信息安全性的注冊界面，通過該界面設(shè)置用戶名和密碼，可以確保軟件所保存的參數(shù)信息的安全性。另外，為了易于使用，有必要提供描述，例
25、如在屏幕上顯示諸如該監(jiān)視系統(tǒng)的名稱，設(shè)置時間和用戶權(quán)限之類的信息。 （03092004、03092004、03092004、03092004、03092004）（2）最重要的計算機(jī)軟件是監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)時顯示界面。要求該界面能夠?qū)崟r顯示太陽能發(fā)電廠的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)及其位置環(huán)境信息。例如，管理員可以基于電池板的輸出電壓和電流直觀地掌握有關(guān)發(fā)電廠的運(yùn)行狀態(tài)的信息。（3）在異常情況下，在監(jiān)視的同時，為了保護(hù)發(fā)電設(shè)備，必須具有遠(yuǎn)程控制能力，即命令控制窗口。（4）具有存儲和整理數(shù)據(jù)以進(jìn)行整個光伏系統(tǒng)研究和改進(jìn)的能力，以便人們?nèi)蘸罂梢暂p松參考這些數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)的研究和分析工作。3.7.2手機(jī)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)手機(jī)的主要
26、功能是建立服務(wù)器，將通過GPRS網(wǎng)絡(luò)從數(shù)據(jù)集中器發(fā)送的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，將PHP（超文本預(yù)處理器）整合到標(biāo)簽中， 實(shí)現(xiàn)圖形顯示和Flash曲線的實(shí)時顯示。 另外，監(jiān)視系統(tǒng)還具有密碼保護(hù)，用戶權(quán)限分級，用戶增加，歷史數(shù)據(jù)查詢等功能，其功能配置圖如下:圖3-3監(jiān)控功能圖遠(yuǎn)程用戶可以通過收集連接到服務(wù)器，實(shí)時監(jiān)視工廠參數(shù)，并調(diào)用歷史數(shù)據(jù)。 圖3-4顯示了主機(jī)系統(tǒng)監(jiān)視的總體配置。圖3-4手機(jī)監(jiān)控結(jié)構(gòu)圖3.7.3手機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計在打開APP，登錄監(jiān)控系統(tǒng)的登錄界面，如圖3-5所示。 系統(tǒng)的登錄界面在啟動時顯示監(jiān)視系統(tǒng)的初步信息，如果登錄成功，則可以了解更多發(fā)電廠的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)信息。 登錄界面供管
27、理員訪問系統(tǒng)，并通過阻止未經(jīng)授權(quán)訪問系統(tǒng)的用戶來保護(hù)PV監(jiān)控系統(tǒng)。圖3-5登陸界面在登錄界面上輸入用戶名和正確的密碼將使您能夠進(jìn)入系統(tǒng)的主監(jiān)視界面。 監(jiān)視站點(diǎn)顯示界面是監(jiān)視中心計算機(jī)最重要的界面之一，可以方便地顯示電廠的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)。該接口基于監(jiān)控中心計算機(jī)接收到的數(shù)據(jù)，及時分析數(shù)據(jù)并實(shí)時顯示數(shù)據(jù)。您可以決定是否發(fā)送。 該數(shù)據(jù)參數(shù)自動存儲在數(shù)據(jù)庫中，用于數(shù)據(jù)后備查詢。顯示界面如圖3-6所示：圖3-6顯示主界面顯示界面可以顯示受控光伏陣列的基本信息，例如用戶和編號之類的粗略狀態(tài)；然后可以在光伏電站的位置上顯示環(huán)境信息。這是直接影響光伏發(fā)電轉(zhuǎn)換效率的重要因素，例如溫度，風(fēng)速，光強(qiáng)度等；了解這
28、些參數(shù)將有所幫助它可以為研究光伏系統(tǒng)的特性提供基礎(chǔ)。另外，太陽能電池陣列的輸出電壓和電流的顯示是界面顯示的重點(diǎn)。另外，可以在界面上顯示相關(guān)參數(shù)的變化曲線。在顯示主界面中單擊，可以選擇該界面中顯示的曲線類型，如圖3-7所示。圖3-7參數(shù)顯示設(shè)置在登錄屏幕上輸入正確的用戶名和密碼，然后單擊“更改密碼”按鈕以顯示用戶密碼更改屏幕（圖3-8）。 如果使用管理員權(quán)限登錄，則可以訪問用戶管理界面，如圖3-9所示。結(jié)束語本文以光伏發(fā)電行業(yè)為研究對象，全面應(yīng)用光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，當(dāng)前的計算機(jī)技術(shù)，自動控制技術(shù)，信息技術(shù)等。 通過完善電廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，它將集中于太陽能電廠的本地遠(yuǎn)程監(jiān)控和中央遠(yuǎn)程
29、監(jiān)控，并可以實(shí)時監(jiān)控太陽能電廠的運(yùn)行狀態(tài)。 它的主要功能包括實(shí)時顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)，例如太陽能發(fā)電廠的電網(wǎng)電壓和電流，當(dāng)前發(fā)電量，當(dāng)前環(huán)境參數(shù)和二氧化碳排放量減少量。 政策制定者可以實(shí)時監(jiān)控電廠運(yùn)行，為運(yùn)營和維護(hù)提供強(qiáng)大的基礎(chǔ)，降低運(yùn)營和維護(hù)成本，并提高太陽能電站所有者的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)1寧玉可. 基于B/S架構(gòu)的光伏遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)D.2017.2楊雪蛟, 李征. 家庭并離網(wǎng)一體光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量管理策略%Energy management strategy for domestic grid-connected/stand-alone integrated photovoltaicpo
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通信工程論文：光伏并網(wǎng)發(fā)電遠(yuǎn)程能量管理監(jiān)視設(shè)計探究
