隨著全球各個國家對綠色能源的重視,塔式太陽能光聚熱發(fā)電技術(shù)以其低成本,高效率,發(fā)電穩(wěn)定等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。塔式太陽能光聚熱發(fā)電系統(tǒng)是一個對通信網(wǎng)絡(luò)高度依賴的群控系統(tǒng),系統(tǒng)需要實時向定日鏡鏡場內(nèi)廣播時間、風(fēng)速等信息,同時也需要實時上傳定日鏡自身的工作狀態(tài),因此研究一套高效的鏡場通信網(wǎng)絡(luò)是光聚熱發(fā)電系統(tǒng)的重要研究內(nèi)容。鏡場通信網(wǎng)絡(luò)中有線通信雖然通信穩(wěn)定可靠,但是布線成本高,施工難度大,后期維護麻煩[1],所以本文設(shè)計了有線三層冗余網(wǎng)絡(luò)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的定日鏡跟蹤控制系統(tǒng),既保證了主干網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定可靠又減少了通信線纜的布置。本文通過分析當(dāng)前主流的無線通信方式選擇了ZigBee作為鏡場通信網(wǎng)絡(luò)的無線通信方式,并設(shè)計了基于ZigBee無線通信的定日鏡跟蹤控制系統(tǒng)的硬件電路以及控制程序。為了解決定日鏡鏡場中無線節(jié)點的供電問題,本文設(shè)計了一套自供電控制系統(tǒng),通過在定日鏡上架設(shè)小型太陽能電池板對蓄電池充電,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自供電。并且,為了解決現(xiàn)場工作人員的調(diào)試問題,本文設(shè)計了一套無線調(diào)試系統(tǒng),采用MCGS觸摸屏作為調(diào)試設(shè)備,通過設(shè)計無線轉(zhuǎn)接板以及轉(zhuǎn)換協(xié)議實現(xiàn)MCGS觸摸屏對定日鏡的無線調(diào)試。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.5;TM615;TP212.9
【部分圖文】：

太陽能的主要發(fā)電形式有光伏和光聚熱兩種，光伏發(fā)電是通過太陽能電光通過光生伏特作用將太陽能轉(zhuǎn)化為電能進行發(fā)電，這種發(fā)電技術(shù)雖然目前成熟階段，并且已經(jīng)大量應(yīng)用于工程現(xiàn)場，但是這種發(fā)電形式存在一個弊端太陽能電池板的過程中會對環(huán)境產(chǎn)生較大的污染。而光聚熱發(fā)電則是一種綠電方式，光聚熱發(fā)電技術(shù)的主要形式有槽式發(fā)電、蝶式發(fā)電和塔式發(fā)電，三式如圖 1-1 所示。

太陽能光聚熱發(fā)電系統(tǒng)工作原理能光聚熱發(fā)電系統(tǒng)主要由數(shù)以萬計的定日鏡[5]、集熱塔、吸熱系統(tǒng)、熱機系統(tǒng)等組成[6]，其工作示意圖如圖 1-2 所示。其中成的定日鏡單元通過跟蹤太陽反射太陽光，將太陽光線聚焦到再通過加熱器對工質(zhì)進行加熱升溫，將其溫度提升至較高水平將熱能傳送到熱機系統(tǒng)，熱機系統(tǒng)通過熱功轉(zhuǎn)換將熱能最終轉(zhuǎn)

圖 1-3 定日鏡跟蹤系統(tǒng)實物圖與結(jié)構(gòu)圖Fig.1-3 Physical and Structure Diagram of Heliostat Tracking System定日鏡跟蹤控制系統(tǒng)的工作原理如圖 1-4 所示：跟蹤控制器通過天文學(xué)公式根據(jù)、經(jīng)緯度、海拔等狀態(tài)信息計算出當(dāng)前太陽的位置角度，然后根據(jù)太陽位置、定置以及集熱塔的位置即可計算出太陽光線的入射角和反射角，從而解算出定日鏡
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本文編號：2840653