本文關(guān)鍵詞：分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器Datalog設(shè)計(jì)

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【摘要】：分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),輸出的功率相對(duì)較小,在數(shù)千瓦以內(nèi),因地制宜,布局分散,相互獨(dú)立,自行控制。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)安裝于全球各地的光伏設(shè)備進(jìn)行快速維護(hù);一鍵式遠(yuǎn)程升級(jí)固件;并在設(shè)計(jì)階段考慮設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)工作期間故障規(guī)律,在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中要提前規(guī)避;從而利用監(jiān)控系統(tǒng)提高收益和減小風(fēng)險(xiǎn)。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的分布式光伏電站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),不僅以易于理解的方式呈現(xiàn)電站運(yùn)行方面的全面綜合信息,而且可以通過(guò)PC、智能手機(jī)、平板電腦等隨時(shí)隨地連入Internet接收定制的電站運(yùn)行報(bào)告,下載關(guān)注的數(shù)據(jù)進(jìn)行二次深度分析,當(dāng)電站出現(xiàn)異常時(shí),通過(guò)SMS及時(shí)發(fā)送到指定的應(yīng)急手機(jī),幫忙用戶迅速應(yīng)對(duì)變化并解決問(wèn)題。維護(hù)人員能夠快速便捷地獲得電站所有的運(yùn)行數(shù)據(jù),通過(guò)分析這些數(shù)據(jù),得以遠(yuǎn)程定位問(wèn)題并解決。這種方式可以避免遠(yuǎn)途奔赴、耗時(shí)而代價(jià)不菲的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。數(shù)據(jù)采集器處于遠(yuǎn)程監(jiān)控的中間層,負(fù)責(zé)將RS485采集到的光伏發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)上傳到互聯(lián)網(wǎng)云端的服務(wù)器,同時(shí)也承擔(dān)著將接收到的來(lái)自遠(yuǎn)程客戶的操作指令下發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)指定設(shè)備任務(wù),是實(shí)現(xiàn)“云”思想和商業(yè)模式提供全新的系統(tǒng)解決方案的關(guān)鍵。目前市場(chǎng)上光伏數(shù)據(jù)采集器,不支持歐洲EEG 2012,VDE-AR-N 4105和BDEW標(biāo)準(zhǔn)對(duì)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)有功降額、無(wú)功補(bǔ)償要求,無(wú)系統(tǒng)對(duì)時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)通信接口偏少、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控方式及Internet接入方式單一,成本過(guò)高。本課題所要設(shè)計(jì)的高性能數(shù)據(jù)采集器Datalog,采用Cortex-M3硬件平臺(tái),集成FreeRTOS和LwIP軟件架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了符合EEG 2012,VDE-AR-N4105和BDEW等標(biāo)準(zhǔn)要求,為分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)并入公網(wǎng)提供支持。除實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、顯示、上傳、下發(fā)等常用功能外,Datalog還具備有SNTP對(duì)時(shí),確保整個(gè)分布式系統(tǒng)時(shí)鐘誤差維持在50mS內(nèi);現(xiàn)場(chǎng)側(cè)多達(dá)3路RS485通信接口,支持Modbus-RTU通信協(xié)議的Datamapping點(diǎn)表可配制,可同時(shí)監(jiān)控不同廠家如SMA、KACO、合肥陽(yáng)光電源、正泰電源等多種光伏產(chǎn)品;集成現(xiàn)場(chǎng)Zigbee無(wú)線自組網(wǎng)和GPRS上網(wǎng)功能,當(dāng)數(shù)據(jù)采集器Datalog附件有Internet接入點(diǎn),則采用有線Ethernet入網(wǎng),對(duì)于邊遠(yuǎn)無(wú)人區(qū)甚至是沙漠地區(qū)分布式光伏系統(tǒng),可通過(guò)GPRS擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)GPRS無(wú)線上網(wǎng),最大限度地方便用戶為目的進(jìn)行設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：分布式光伏 數(shù)據(jù)采集 EEG2012 VDE-AR-N 4105 BDEW 功率調(diào)節(jié) SNTP Zigbee GPRS
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP274.2;TM615
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀分析9-23
• 1.1 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)概述9-12
• 1.2 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)狀12-16
• 1.3 本課題研究的意義16-21
• 1.4 本課題要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)21-22
• 1.5 本章小結(jié)22-23
• 第二章 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)DATALOG整體設(shè)計(jì)方案23-53
• 2.1 DATALOG硬件平臺(tái)方案23-32
• 2.1.1 各硬件平臺(tái)方案對(duì)比及選型25-28
• 2.1.2 Zigbee Card選型28-29
• 2.1.3 GPRS Card選型29-30
• 2.1.4 硬件成本目標(biāo)實(shí)現(xiàn)30-32
• 2.2 DATALOG軟件平臺(tái)方案32-35
• 2.2.1 操作系統(tǒng)平臺(tái)選型32-34
• 2.2.2 TCP/IP Stack選型34-35
• 2.3 DATALOG外觀設(shè)計(jì)35-38
• 2.4 DATALOG硬件系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)38-48
• 2.4.1 CPU電路設(shè)計(jì)38-39
• 2.4.2 Power電路設(shè)計(jì)39-40
• 2.4.3 Eeprom電路設(shè)計(jì)40-41
• 2.4.4 RTC電路設(shè)計(jì)41
• 2.4.5 Micro SD卡接口設(shè)計(jì)41-42
• 2.4.6 Recov電路設(shè)計(jì)42
• 2.4.7 LAN電路設(shè)計(jì)42-43
• 2.4.8 RS485電路設(shè)計(jì)43-45
• 2.4.9 Wireless接口電路設(shè)計(jì)45
• 2.4.10 PMU電路設(shè)計(jì)45-47
• 2.4.11 LEDs電路設(shè)計(jì)47-48
• 2.5 ZIGBEE CARD硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)48-50
• 2.6 GPRS CARD硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)50-52
• 2.7 本章小結(jié)52-53
• 第三章 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)DATALOG軟件設(shè)計(jì)53-77
• 3.1 系統(tǒng)任務(wù)設(shè)計(jì)53-55
• 3.2 FREERTOS和LWIP移植55-60
• 3.3 支持EEG 2012、VDE-AR-N 4105 及BDEW標(biāo)準(zhǔn)PMU60-66
• 3.3.1 有功降額PSet63-65
• 3.3.2 無(wú)功補(bǔ)償PFSet65-66
• 3.4 SNTP系統(tǒng)對(duì)時(shí)66-70
• 3.5 基于AJAX的WEBSERVER網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)70-76
• 3.6 本章小結(jié)76-77
• 第四章 系統(tǒng)測(cè)試77-89
• 4.1 基于DATALOG整體系統(tǒng)簡(jiǎn)介77-78
• 4.2 硬件EMC測(cè)試78-81
• 4.3 PMU測(cè)試81-83
• 4.4 分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)SNTP對(duì)時(shí)測(cè)試83-85
• 4.5 WEB SERVER網(wǎng)頁(yè)測(cè)試85-86
• 4.6 數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)上傳測(cè)試86-88
• 4.7 本章小結(jié)88-89
• 第五章 全文總結(jié)89-91
• 5.1 主要結(jié)論89
• 5.2 研究展望89-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 致謝95-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文96-98

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5 特約記者 牛獻(xiàn)力　通訊員 王麗英;晶澳公司捐贈(zèng)光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];中國(guó)化工報(bào);2011年

6 記者 劉霞;美研制新式太陽(yáng)能熱光伏發(fā)電系統(tǒng)[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

7 本報(bào)記者　 戈曉芳 見(jiàn)習(xí)記者 于洋;廣東最大戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)亮相[N];廣東建設(shè)報(bào);2006年

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