基于嵌入式的光伏逆变器监控平台的研究

结合光伏发电设备的运行情况,利用嵌入式技术,开发了通过无线串口通讯的远程无线实时光伏逆变器监控系统。该方案采用分布式处理,能够实现光伏逆变器数据实时无线自动采集及存储的功能。利用嵌入式平台构建Web服务器,构建出具有主动告警机制的光伏逆变器监控系统。实验表明,该系统性能稳定,所采集数据准确性高,实时性强,可以为太阳能装置的运行提供可靠的分析。     

ARM7处理器太阳能光伏发电自动跟踪控制系统

目前光伏发电的一个应用瓶颈是发电效率低,制约了光伏发电的应用和发展。设计自动跟踪的光伏发电系统是提高光伏发电效率的一种重要途径。自动跟踪系统有利于使太阳光线尽可能地垂直入射于太阳电池板,使电池板最大限度地获得太阳辐射能量。从工程应用实际出发,采用ARM7处理器为主控芯片,设计了光伏发电自动跟踪控制系统及嵌入式光伏MPPT控制方案。该系统由太阳跟踪器和二维平面支架控制器组成,通过GPS提取相应数据,计算出太阳的高度及方位角度。而后通过PWM调速方式驱动电机,对光伏发电二维平面支架进行适当调整,从而实现对太阳的自动跟踪。实验结果说明该控制器能有效地提高太阳能的利用率。     

基于ZigBee技术的光伏发电监控系统的研究和分析

作为一种可持续性强、绿色环保的能源,光伏发电在世界各国都得到了长足的发展。但是光伏电站一般都分布在人烟稀少的边远地区,因此对这些光伏电站的监控和维护就具有了一定的困难。针对以上问题,设计了太阳能光伏发电无线监控系统。该系统采用ZigBee构造无线网络,并通过现场总线、远程GPRS无线网络实现数据信息的收集与传递。通过实验证明,该系统能够达到数据采集、短距离无线数据传输、快速网络组建和维护等预期要求。     

超级电容储能的光伏充电系统双模控制研究

弱光照条件下,光伏板的最大功率点跟踪(MPPT)控制往往难以满足储能装置的充电要求。为实现在强光至弱光光照条件下太阳能光伏板均能对储能装置有效充电,提出一种超级电容储能的光伏充电系统双模控制方法。采用同一套硬件电路,通过软件控制实现弱光照和普通光照2种充电模式,并能够根据光照变化自动切换充电模式。分析了2种模式下充电控制策略及自动切换方式,推导了超级电容容量的计算方法。最后,以超级电容作为储能元件的太阳能路灯为例,设计样机进行试验。试验结果证明了所提出的双模控制方法能实现太阳能光伏板在强光至弱光光照条件下对超级电容进行有效充电。     

基于STM32的光伏发电板二自由度自跟随系统设计

针对传统光伏发电系统中太阳能利用率低的问题,采用以ARM Cortex M3为内核的STM32F103作为系统的主控芯片,并以GPS和四象限光电传感器作为太阳跟踪装置,设计了一种新的太阳能自跟随系统。首先利用视日运动轨迹法进行初步跟踪,然后将光电传感器采集到的信号经过调理电路处理后送给MCU控制器,使其产生PWM波来精确控制对应的双轴步进电机在水平和俯仰方向分别进行调整,从而实现光伏发电板对太阳的全自动跟踪。实验结果表明,该系统具有跟踪精度高,运行稳定和成本低廉等优点。     

基于Modbus协议的远程光伏逆变监控系统的设计

针对传统光伏逆变监控系统结构简单、智能化程度低、传输速度慢、节点受限制,不能实现对设备的远程监控,设计了基于Modbus通信协议的远程光伏逆变监控系统,加入了外部采集模块对光伏阵列温度和环境因素进行监测,数据通过以太网传入远程监控中心,成功实现了对光伏逆变系统运行状态的监控。经过实验测试,结果表明该系统运行稳定,符合设计要求。     

分布式光伏发电上网负荷自动监控与智能分析

针对分布式光伏发电上网负荷的特殊性及有效监控手段的缺乏,设计开发了分布式光伏发电上网负荷自动监控与智能分析系统。该系统采用采集终端设备对分布式光伏发电用户上网表计数据进行实时采集,每个采集终端设备都是一个监测点,所有采集数据传送至系统主站进行分析。系统主站应用服务通过逻辑判断及算法推演对采集的实时数据进行智能分析,发现异常用户自动触发声光电报警并对该异常用户进行地理位置定位。     

基于无线网络光伏电站计算机监控系统设计

研究了基于太阳自动跟踪的独立光伏发电系统.太阳能光伏发电作为太阳能利用的重要方式,发展前景非常广阔.目前,光伏发电系统多采用固定安装的形式,这种发电系统具有发电效率低、成本高、不宜推广等缺点.在光伏发电系统中使用太阳自动跟踪能有效地提高太阳能的利用率.设计了一种基于无线网络的自动跟踪式光伏发电站监控系统,应用DSP芯片,调整安装在双轴旋转平台上的微型光伏传感器与太阳光的角度,获取太阳光的强度和角度的测量信息,通过Zigbee接口向系统中其它设备报告.实验证明,该系统具有耗能小、精度高等特点.     

基于IEC61850光伏监控装置硬件和模型设计

从光伏系统监控角度出发,分析IEC61850技术,基于该标准提出适合光伏监控系统的分层设计。研究光伏监控装置的实现,包含件平台设计、装置组件之间通信网络和实时数据映射、通信功能软件流程。结合光伏系统功能给出光伏监控系统相关的逻辑节点,分析光伏监控装置的信息建模内容。在楼顶10 k W光伏发电系统中利用IEDScout软件模拟站控层对该装置进行制造报文规范(MMS)通信验证,获取设备模型,实现光伏系统各组件的IEC61850标准支持。站控层可通过该装置实现与光伏系统各组件的信息共享和互操作,有效保障光伏电站安全运行。     

光伏发电最大功率跟踪控制器的设计

针对目前太阳能发电系统效率低的问题,本文利用微控制器设计了一种太阳能光伏发电最大功率跟踪控制器。该控制器采用升降压式DC/DC转换电路,利用电压扰动法实现最大功率点跟踪,使太阳能光伏电池始终保持最大功率输出;控制器还能实时测量蓄电池的端电压,对蓄电池进行充放电保护。该控制器软硬件结合、可靠性高,提高了太阳能光伏发电系统效率,并延长了蓄电池使用寿命。     

偏远牧区禽舍用自跟踪式光伏发电系统的设计

为了解决偏远牧区畜禽舍供电问题以及有效提高太阳能利用率,设计并实现了一种基于模糊控制与新型扰动观察法组合式MPPT的二维自跟踪式太阳能离网型光伏发电系统.该系统以STM32F103C8T6为主控核心,利用组合式MPPT算法来追踪光伏电池板最大功率点并结合融合智能MPPT充电、恒压充电和浮充电三个阶段的充电方法来提高铅酸蓄电池充电速度和系统发电效率;创新性地设计了可在室外恶劣环境运行的光伏电池板倾斜角自动跟踪太阳光装置,实现了光线垂直照射光伏板的目的.实验数据和仿真结果表明:采用组合式MPPT控制策略可有效应对外界温度、光照突变且在标准状况下其追踪功率准确度为99％.结论表明:该系统能满足偏远牧区畜禽舍供电需求且工作可靠,有效降低饲养成本.     

基于风光互补独立直流微电网的电动汽车无线充电示范工程

文章重点介绍风光互补直流微电网为电动汽车可靠无线充电示范工程的建设情况。首先利用电量平衡和功率平衡法对该示范工程进行容量配置,拓扑结构设计和电压等级分析。同时对二次系统和监控系统的用电进行了规划分析,设计了为保证供电可靠性的不间断供电系统(UPS)。其次对由光伏、风电和蓄电池组成独立风光互补微电网中各类变频装置的控制策略进行了研究,从系统稳定性和供电可靠性出发,采用主从控制,蓄电池侧双向DC/DC稳定直流母线电压,光伏和风电均采用最大功率跟踪(MPPT)控制。然后进行无线充电装置及电磁屏蔽装置的设计,并对电动汽车的充电装置进行了改造。再次,设计了风光互补微电网为电动汽车无线充电监控系统,能实现实时监控和远程监控。最后进行了施工的布局设计和施工建设,实现了绿色能源为电动汽车灵活快速充电。     

基于WSN的光伏微网监控系统的研究

以光伏发电为主体的微电网具有绿色、可持续性强等优势,是国家大力支持的能源方案。但是太阳能发电是一种随外界条件变化波动性较强的能源方式,因此对光伏发电的实时监控就具有其必要性。以光伏发电为基础,以微网的运行方式作为依托,构建了光伏微网监控系统。为了提高监控的实时性,该系统采用WSN无线传感网对微网中的光伏发电系统的数据通信方式进行改进,从而保证了数据传递的及时性和网络拓扑结构的灵活性,保护了系统设备的运行状态,提高了太阳能系统的稳定性。     

便携式跟踪光伏发电装置设计及其跟踪效果分析

设计了一种便携可移动、开闭环模式相结合、低成本的双轴太阳能跟踪系统,对光伏设备的运行情况进行实时监控,并对跟踪系统进行了模拟与分析,比较了不同运行模式对系统性能的影响。结果表明:双轴跟踪模式可显著提升光伏发电的发电量,在不同纬度上的效果提升在18%～27%,所设计的跟踪系统误差在可接受的范围内。     

基于ZigBee的太阳自动跟踪系统设计

针对以单片机为控制核心的太阳跟踪装置,提出了一种基于ZigBee技术的无线太阳自动跟踪系统。介绍了无线监控网络软件和硬件的设计方法。采用以CC2430为收发器的ZigBee节点,解决了跟踪装置在特殊环境下正常工作的问题。经实际控制,得出了该系统应用于太阳能采集设备的优点,并对该方案进行了总结。     

基于MSP430和ZigBee的跟日运动控制系统设计

以MSP430F5438A处理器为核心,采用步进电动机加齿轮传动机构实现方位-俯仰方式的智能跟日运动控制系统。系统采用时控法跟踪太阳运动并把室外太阳光反射到窗户朝北的居室内,以改善居室温度。运动控制器同时嵌入了ZigBee无线通信模块。通过ZigBee无线网络以及云端服务器,用户可以在远程利用手机或电脑等智能终端对定日镜的工作模式、姿态角、运行状态等进行监测和管理。该控制器具有成本低、功耗小、跟踪稳定等优点,可以广泛应用于塔式太阳能光热发电站、太阳炉、跟踪光伏等太阳能利用项目。     

东北农村户用型光伏系统控制策略

东北农村地区冬天采暖消耗能源较大,为节能减排,设计一种光伏发电加热策略。该策略利用太阳能供电给远红外加热装置来满足农户的供暖要求,采用扰动占空比的方法控制降压升压变换装置,根据光照和温度的变化完成最大功率跟踪。在用户不需要光伏加热的季节,结合无差拍并网逆变器将尽可能多的太阳能以单位功率因数的方式并网。最后利用仿真验证了控制策略的正确性和可行性。     

基于神经网络的光伏监控系统的设计

本文设计了一种基于神经网络的光伏监控系统，该系统硬件部分采用DSP进行实时数据采集，软件部分主要是实现光伏系统状态监测。针对光伏发电系统的最大功率跟踪，利用神经网络对其进行验证和调控。     

兆瓦级脉冲间歇整流装置实时监控系统研究

以一种兆瓦级脉冲间歇整流装置为研究对象,介绍了其实时监控系统的设计与实现。所设计的系统采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)作为数据处理和实时控制核心,FPGA负责装置的数据采集和实时控制,DSP负责装置的对外通讯及应用管理;基于PC的远程人机交互界面为操作人员提供人机接口,同时此界面也接收并储存底层设备上传的装置运行状态信息,以完成对各设备及脉冲功率系统工作性能的分析评估。实验结果表明该装置在负载突变的动态工况下表现出色。     

自动高效太阳能最大功率跟踪系统的研究

针对如何提高太阳能发电效率的背景,本文介绍了一种自动高效的跟踪太阳能电池板最大输出功率的太阳能控制器的系统设计.该系统采用单片机控制,由Sepic斩波电路构成的DC-DC模块,通过精确的采集光伏板的输出电压和电流作为反馈,结合最大功率跟踪(MPPT)算法,自动调节DC-DC模块的工作状态,实现了自动高效的太阳能最大功率点的跟踪.同时检测蓄电池的当前电量结合算法对蓄电池进行充电管理,实现对蓄电池的智能充电.本系统采用软件对系统进行保护,从而保证了系统的安全性和可靠性,具有一定的应用价值.