本文選題：太陽能 + 光伏發(fā)電��； 參考：《甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：目前我國農(nóng)業(yè)對大田生產(chǎn)和設(shè)施環(huán)境監(jiān)測性能的要求越來越高,迫切需要研究開發(fā)新型監(jiān)測與處理系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)檢測裝備其測量精度、自動化程度和可靠性均較低,本研究將LabVIEW虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用到大麥田間生長監(jiān)控試驗系統(tǒng),對于提高硬件設(shè)備軟件化和儀器系統(tǒng)的廣適應(yīng)性等具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和推廣應(yīng)用前景。另外,光伏發(fā)電是太陽能最為有效和便捷的利用方式。然而提高太陽能轉(zhuǎn)換效率是迫切需要解決的關(guān)鍵問題之一。本論文以大麥田間監(jiān)測系統(tǒng)供電所需的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,以高效利用太陽能為目標(biāo),進(jìn)行了光伏發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率最優(yōu)控制理論和實驗研究。本論文結(jié)合導(dǎo)師的國家自然科學(xué)基金項目,主要完成大麥生長監(jiān)測的電源系統(tǒng)設(shè)計和監(jiān)控系統(tǒng)試驗研究。本文第一部分在系統(tǒng)分析了當(dāng)今太陽能光伏發(fā)電的組成結(jié)構(gòu)和應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,選擇了適合本研究的太陽能電池板和蓄電池;分析了太陽能光伏發(fā)電輸出特性和影響其效率的主要因素,建立了光伏發(fā)電仿真模型。其次,在比較分析了獨立運行光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤原理和現(xiàn)有跟蹤算法優(yōu)缺點基礎(chǔ)上,探討了一種提高太陽電池輸出功率的最大功率點跟蹤新技術(shù)方法,采用模糊自尋優(yōu)算法實時調(diào)整太陽電池的輸出電壓和電流,使其跟蹤在最大功率點。通過與模糊控制跟蹤的對比試驗,結(jié)果表明采用模糊自尋優(yōu)跟蹤可使系統(tǒng)效率提高約6%。本文第二部分主要論述了研制的虛擬儀器監(jiān)測系統(tǒng)平臺,完成了虛擬儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案及軟硬件設(shè)計。本虛擬儀器系統(tǒng)采用LabVIEW顯示所接收的大麥田間圖像信息,并將采集的圖像信息保存在數(shù)據(jù)庫,發(fā)送采集控制信息實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。本論文完成了TCP/IP傳輸協(xié)議的虛擬程序設(shè)計;使用NI的IMAQ、IMAQdx驅(qū)動進(jìn)行圖像采集,完成圖像采集虛擬程序設(shè)計;通過IMAQ AVI Create、IMAQ AVI Write Frame、IMAQ AVI Close等子VI實現(xiàn)AVI視頻的壓縮保存;最后基本實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[Abstract]:At present, the performance of field production and facility environmental monitoring is becoming more and more important in our country, so it is urgent to study and develop a new monitoring and processing system. Because of the low precision, automation and reliability of the traditional testing equipment, the LabVIEW virtual instrument technology was applied to the barley field growth monitoring test system. It has important economic significance and application prospect for improving the software of hardware equipment and the wide adaptability of instrument system. In addition, photovoltaic power generation is the most effective and convenient way to use solar energy. However, improving the efficiency of solar energy conversion is one of the key problems that need to be solved urgently. In this paper, we take the independent photovoltaic power generation system for barley field monitoring system as the research object, aiming at the efficient use of solar energy, the optimal control theory and experiment of the conversion efficiency of photovoltaic power generation system are studied. Based on the project of National Natural Science Foundation of China, this paper mainly studies the design of power supply system and the experimental study of monitoring system for barley growth. In the first part of this paper, based on the systematic analysis of the structure and application status of solar photovoltaic power generation, the solar panels and batteries suitable for this study are selected. The output characteristics of solar photovoltaic power generation and the main factors affecting its efficiency are analyzed, and the simulation model of photovoltaic power generation is established. Secondly, on the basis of comparing and analyzing the principle of maximum power point tracking and the advantages and disadvantages of existing tracking algorithms, a new method of maximum power point tracking to improve the output power of solar cells is discussed. The output voltage and current of the solar cell are adjusted in real time by fuzzy self-optimization algorithm to track the solar cell at the maximum power point. By comparing with fuzzy control tracking, the results show that the system efficiency can be improved by about 6% by using fuzzy self-optimization tracking. In the second part of this paper, the platform of virtual instrument monitoring system is discussed, and the structure scheme and software and hardware design of virtual instrument system are completed. The virtual instrument system uses LabVIEW to display the received barley field image information, and stores the collected image information in the database, and sends the acquisition control information to realize remote monitoring. In this paper, the virtual program of TCP/IP transmission protocol is designed, the image acquisition is accomplished by using NI's IMAQDX driver, and the AVI video is compressed and saved by IMAQ AVI create IMAQ AVI Write frame IMAQ AVI Close, etc. Finally, the remote monitoring is basically realized.
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S512.3;TP277;TM615

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本文編號：1828575