《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(jì)探究》由會(huì)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(jì)探究（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?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(jì)探究光伏并網(wǎng)發(fā)電遠(yuǎn)程能量管理監(jiān)視設(shè)計(jì)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(yáng)能作為取之不盡，用之不竭的可再生清潔能源越來(lái)越受到人們的關(guān)注，從而利用了太陽(yáng)能電池的作用將太陽(yáng)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(jì)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(kāi)發(fā)了基于現(xiàn)場(chǎng)總線的光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可同時(shí)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(shí)性能，具有所有功能，具有較高的施工實(shí)用價(jià)值。我們總結(jié)并討論了應(yīng)用方法。同時(shí)介紹了遠(yuǎn)程監(jiān)控技
2、術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。接下來(lái)，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(jì)方案。然后，分別從硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，對(duì)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(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。關(guān)鍵詞：光伏電站:遠(yuǎn)程監(jiān)控;數(shù)據(jù)傳輸;無(wú)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(jì) 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(yáng)能電池方陣的設(shè)計(jì)和安裝 53.4.1太陽(yáng)能電池方陣的設(shè)計(jì)
3、 53.4.2太陽(yáng)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(jì) 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(jì) 11結(jié)束語(yǔ) 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(lái)，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)已在人們的社會(huì)生活中得到了越來(lái)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(kāi)采
4、，礦山安全監(jiān)控技術(shù)，樓宇自動(dòng)化等。隨著全球能源危機(jī)的到來(lái)，光伏技術(shù)的使用越來(lái)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(jì)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(shí)監(jiān)督控制變得越來(lái)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(chǎng)條件下對(duì)光伏電站進(jìn)行監(jiān)視，即近場(chǎng)監(jiān)視。這種監(jiān)視方法主要基于通過(guò)液晶顯示器獲知每個(gè)電廠的操作參數(shù)（太陽(yáng)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(yáng)光強(qiáng)度等）。有。維護(hù)人員在現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)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(guó)的大多數(shù)太陽(yáng)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(duì)得分的獨(dú)立發(fā)電廠。在這種方法中，必須為每個(gè)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(gè)太陽(yáng)能發(fā)電廠，則可能會(huì)起作用：?jiǎn)栴}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(huì)相對(duì)惡劣，在該制度下，維修人員的勞動(dòng)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(cái)力，并根據(jù)電廠規(guī)模的擴(kuò)大，已經(jīng)越來(lái)越無(wú)法應(yīng)對(duì)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(gè)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(shí)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(yáng)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(shí)監(jiān)控可以捕獲原始測(cè)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(shí)也是最方便，最快的方法對(duì)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(duì)太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)視控制系統(tǒng)和無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)視控制系統(tǒng)兩種。無(wú)線遙控監(jiān)視系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)通信是通過(guò)巴士,
7、但是信號(hào)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(shí),不適合通信通過(guò)巴士直接發(fā)送到數(shù)據(jù)中心監(jiān)視計(jì)算機(jī);無(wú)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(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。具體而言，無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的常見(jiàn)實(shí)現(xiàn)方式主要有三類:數(shù)據(jù)采集端通過(guò)485總線或CAN總線直接與監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;數(shù)據(jù)收集方利用Modem通過(guò)公共電話網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)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(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)圖1.1是一個(gè)485巴士和基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的太陽(yáng)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(wèn)，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(wú)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(wú)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(guò)Modem調(diào)制轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并通過(guò)公用電話網(wǎng)絡(luò)傳輸。 在遠(yuǎn)程接收端，通過(guò)解調(diào)Modem將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便可以由遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)識(shí)別和處理數(shù)據(jù)。如圖2.3所示，無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要基于GSM / GPRS無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。 通過(guò)申請(qǐng)移動(dòng)通信GSM / GPRS數(shù)據(jù)通信服務(wù)或SMS短信息服務(wù)來(lái)完成數(shù)據(jù)傳輸，并實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控。圖2.3基于GSM/GPRS無(wú)線通信網(wǎng)的無(wú)
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(jì)太陽(yáng)能發(fā)電站是微波直播電臺(tái)、電視轉(zhuǎn)播、衛(wèi)星接收局、太陽(yáng)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(méi)有電、沒(méi)有電地區(qū),太陽(yáng)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(wèn)題,為了解決其應(yīng)用越來(lái)越廣泛,到2004年,太陽(yáng)能。太陽(yáng)能發(fā)電的應(yīng)用領(lǐng)域涉及到我們生活的各個(gè)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(yáng)能發(fā)電顯示出其優(yōu)勢(shì)。但是，設(shè)有太陽(yáng)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(zhǎng)期安排員工。在本研究中，太陽(yáng)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(guò)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(yáng)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(wú)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(guò)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(lái)自光伏電站的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的收集和處理具有很高的性價(jià)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(pán)設(shè)置電路，看門(mén)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(jì)具有易于使用的界面，如果您需要監(jiān)控太陽(yáng)能發(fā)電廠的運(yùn)行狀態(tài)，則PC首先會(huì)通過(guò)串行端口將撥號(hào)命令發(fā)送給Modem，撥打要建立的發(fā)電廠的電話號(hào)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(guò)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(shí)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(jì)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(cè)量的智能模塊，根據(jù)型號(hào)劃分，可分別或同時(shí)精確測(cè)量交流回路的每相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度、無(wú)功電度以及諧波分量等幾十個(gè)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(hào)處理芯片、標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，可以完成測(cè)量、校準(zhǔn)、設(shè)定、遙測(cè)、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(chǎng)合下的測(cè)量、計(jì)量以及遠(yuǎn)程集中抄表、監(jiān)控管理。本設(shè)計(jì)光伏數(shù)據(jù)采集通過(guò)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(jì)太陽(yáng)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(yáng)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(shí)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(shí)間=48Vx3Ax24h=3.456KW.h3.4太陽(yáng)能電池方陣的設(shè)計(jì)和安裝3.4.1太陽(yáng)能電池方陣的設(shè)計(jì)太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能的重要部件，但單體太陽(yáng)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(yáng)能電池并聯(lián)連接，經(jīng)過(guò)封裝后可單獨(dú)作為電源使用的最小組件，即太陽(yáng)能電池模塊。太陽(yáng)能電池網(wǎng)格是將多個(gè)太陽(yáng)能電池模塊并聯(lián)連接并列
14、排列而成的。太陽(yáng)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(yáng)能電池，無(wú)需追加太陽(yáng)能收集裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多用于固定安裝。通過(guò)在聚光網(wǎng)格上增加收集太陽(yáng)光的聚光器，可以減少單個(gè)太陽(yáng)能電池，降低成本，但通常都配備有太陽(yáng)跟蹤裝置，如果有旋轉(zhuǎn)部件，就可以降低太陽(yáng)能電池的可靠性。太陽(yáng)能電池網(wǎng)格的設(shè)計(jì)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(lái)計(jì)算太陽(yáng)能電池模塊的并聯(lián)數(shù)量。智囊團(tuán)的數(shù)量是由太陽(yáng)能電池的工作電壓決定的，需要考慮蓄電池的浮動(dòng)充電電壓、線路損耗、溫度變化對(duì)太陽(yáng)能電池的影響等因素。太陽(yáng)能電池模塊的申聯(lián)數(shù)決定后,被氣象臺(tái)提供的太陽(yáng)能電池的年總放射量或年日照時(shí)間
15、的10年平均值為基礎(chǔ),太陽(yáng)能電池模塊的并行數(shù)可以決定:太陽(yáng)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(gè)設(shè)計(jì)中,太陽(yáng)電池陣列的合計(jì)32個(gè)太陽(yáng)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(dòng)作時(shí),其端子電壓為36 72 v之間,考慮到因此,光電陣列的4個(gè)開(kāi)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(gè)人,被一個(gè)電子開(kāi)關(guān)控制,這樣,整個(gè)光電陣列分別是4個(gè)電子開(kāi)關(guān)控制陣列組成。如圖
16、3-2所示。圖3-2太陽(yáng)能電池與蓄電池接線圖3.4.2太陽(yáng)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(yáng)能電池方形陣列和太陽(yáng)能電池方形陣列底座的基本要求主要有：（1）太陽(yáng)能支架的設(shè)計(jì)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(yáng)能電池陣列方架設(shè)計(jì)為地面安裝式或屋頂安裝式。 （3）太陽(yáng)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(jí)強(qiáng)風(fēng)的強(qiáng)度。 （4）必須在太陽(yáng)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(jì)用于太陽(yáng)能電池的矩形支柱時(shí)，必須考慮當(dāng)?shù)氐木暥龋?yáng)輻射資源等。還可以采用這樣的結(jié)構(gòu)
17、，其中太陽(yáng)能電池的傾斜角和方位角每個(gè)季節(jié)都改變并手動(dòng)調(diào)節(jié)，并且可以充分接收太陽(yáng)輻射能量以增加電池的發(fā)電量。 （6）太陽(yáng)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(yáng)能發(fā)電廠的能量存儲(chǔ)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(yáng)能電池多時(shí)，蓄電池為負(fù)載供電。如果太陽(yáng)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(zhǎng)，維護(hù)少，充電量高價(jià)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(yáng)能電池的容量總是很大，從而增加
18、了太陽(yáng)能發(fā)電站的總成本。太陽(yáng)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(jià)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(zhǎng)，堅(jiān)固耐用且不易損壞，但價(jià)格昂貴且制造過(guò)程復(fù)雜?？紤]到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面，目前的太陽(yáng)能發(fā)電廠主要使用鉛酸電池作為儲(chǔ)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(zhǎng)的雨天。 由于蓄電池的最小容量必須能夠存儲(chǔ)太陽(yáng)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(jì)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(gè)500Ah電池和500Ahx2電池組。 一個(gè)電池的額定電壓為2 V，因此一個(gè)48塊電池柜由24個(gè)串聯(lián)電池塊組成，兩個(gè)電池柜并聯(lián)。 蓄電池是監(jiān)視太陽(yáng)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(yáng)能電池系統(tǒng)中的蓄電池的充電方法主要通過(guò)“半浮充電法”來(lái)進(jìn)行。半浮充電是通過(guò)與蓄電池單元并聯(lián)地對(duì)太陽(yáng)能電池全時(shí)進(jìn)行浮充電來(lái)提供電力，并且在白天通過(guò)浮充電來(lái)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(yáng)能電池單元的電位高于蓄電池的電位時(shí)，從太陽(yáng)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(dòng)充電狀態(tài)。當(dāng)太陽(yáng)能電池不發(fā)電時(shí)或當(dāng)電動(dòng)勢(shì)小于蓄電池的電勢(shì)時(shí)，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(huì)通過(guò)太陽(yáng)能電池放電。給電池充電時(shí)請(qǐng)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(gè)小時(shí)，以便充分利用蓄電池的工作效率。（2）沒(méi)有充電設(shè)備沒(méi)有充電設(shè)備的情況下，在開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)后的4至5個(gè)小時(shí)內(nèi)沒(méi)有對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行起動(dòng)就用太陽(yáng)能電池對(duì)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(qǐng)勿意外連接蓄電池的負(fù)極并對(duì)其進(jìn)行反向充電，如果蓄電池沒(méi)有受到嚴(yán)重?fù)p壞，請(qǐng)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(cè)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(yáng)能資源較差的地方，不能保證蓄電池，因?yàn)樘?yáng)能電池不能保證對(duì)設(shè)備電源的需求。電量耗盡。 2）每年冬天或在沒(méi)有日照的情況下，存儲(chǔ)設(shè)備都會(huì)通過(guò)正常使用電氣設(shè)備來(lái)斷電。 3）它可使電氣設(shè)備的能耗適應(yīng)超過(guò)太陽(yáng)能電池方陣的有效輸出能量。 4）如果串聯(lián)使用多個(gè)太陽(yáng)能電池，則一個(gè)電池將過(guò)載，并且整個(gè)電池組將斷電。 5）如果一個(gè)太陽(yáng)能電池長(zhǎng)時(shí)間使
22、用多個(gè)電池，則整個(gè)電池將斷電。（5）對(duì)蓄電池充電當(dāng)確定蓄電池處于電源故障狀態(tài)時(shí)，必須立即采取措施對(duì)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(méi)有充電馬達(dá)，也可以用太陽(yáng)能電池行充電。使用太陽(yáng)能電池充電的特定方法是在有陽(yáng)光的情況下關(guān)閉所有電氣設(shè)備，并使用太陽(yáng)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(jì)使用具有成本效益的美國(guó)Atmel 89C51單片機(jī)作為太陽(yáng)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(chǔ)器可以被重寫(xiě)/擦除1000次。（4）存儲(chǔ)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(chǔ)器具有3級(jí)加密保護(hù)。（8）當(dāng)空閑狀態(tài)保持低功耗時(shí)，掉電狀態(tài)保存所存儲(chǔ)的內(nèi)容。該單芯片微控制器確保太陽(yáng)能發(fā)電廠的正常運(yùn)行，控制太陽(yáng)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(bào)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(hào)后，可以通過(guò)AD轉(zhuǎn)換首次發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行比較和計(jì)算，單片機(jī)的輸出也直接是太陽(yáng)能電池陣列無(wú)法控制開(kāi)關(guān)，必須使用繼電器或電子開(kāi)關(guān)設(shè)備控制每個(gè)充電/放電分支的開(kāi)/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(gè)狀態(tài)，并且可以使用鍵盤(pán)設(shè)置每個(gè)
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(bào)警功能。另外，該系統(tǒng)還具有一個(gè)用于連接單芯片微計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘芯片，因此可以顯示和設(shè)置當(dāng)前時(shí)間參數(shù)。3.7遠(yuǎn)程監(jiān)控中心監(jiān)控設(shè)計(jì)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(shí)，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(duì)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(shí)，監(jiān)控中心必須具有控制分析和管理功能。基于這些特征，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(cè)界面，通過(guò)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(shí)間和用戶權(quán)限之類的信息。 （03092004、03092004、03092004、03092004、03092004）（2）最重要的計(jì)算機(jī)軟件是監(jiān)視系統(tǒng)的實(shí)時(shí)顯示界面。要求該界面能夠?qū)崟r(shí)顯示太陽(yáng)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(shí)，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(chǔ)和整理數(shù)據(jù)以進(jìn)行整個(gè)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(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)從數(shù)據(jù)集中器發(fā)送的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)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(jí)，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(guò)收集連接到服務(wù)器，實(shí)時(shí)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(jì)在打開(kāi)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(dòng)時(shí)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(wèn)系統(tǒng)，并通過(guò)阻止未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)系統(tǒng)的用戶來(lái)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(jì)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(jì)算機(jī)接收到的數(shù)據(jù)，及時(shí)分析數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)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(dòng)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)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(hào)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(yáng)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(wèn)用戶管理界面，如圖3-9所示。結(jié)束語(yǔ)本文以光伏發(fā)電行業(yè)為研究對(duì)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(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，信息技術(shù)等。 通過(guò)完善電廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，它將集中于太陽(yáng)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(shí)監(jiān)控太陽(yáng)能電廠的運(yùn)行狀態(tài)。 它的主要功能包括實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)，例如太陽(yáng)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(shí)監(jiān)控電廠運(yùn)行，為運(yùn)營(yíng)和維護(hù)提供強(qiáng)大的基礎(chǔ)，降低運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，并提高太陽(yáng)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(jì)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(jì)探究
