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EEPW首頁(yè) > 手機與無(wú)線(xiàn)通信 > 設計應用 > 基于網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統

基于網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統

作者: 時(shí)間:2011-12-22 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏

1 引言

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/155410.htm

  近年來(lái),光伏技術(shù)在國內外得到了廣泛應用和飛速發(fā)展。世界光伏產(chǎn)業(yè)以年平均超過(guò)33%的增長(cháng)率發(fā)展, 2002年的增長(cháng)率更是超過(guò)40%。目前,全世界的光伏裝機容量己經(jīng)超過(guò)2. 0GW 到2010年將超過(guò)15GW。未來(lái),光伏建筑一體化、光伏并網(wǎng)是太陽(yáng)能光伏應用的最終發(fā)展方向。然而,光伏并網(wǎng)電站的運行一般都是處于無(wú)人執守的情況下運行,太陽(yáng)能光伏電站是由一個(gè)個(gè)分散的光伏子系統構成,要對地域上廣泛、分散的光伏系統進(jìn)行監測維護是十分困難、繁瑣的,需要大量的人力、物力。采用本地、遠程監控技術(shù)對光伏系統進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,達到將這些分散式的能源系統進(jìn)行集中調度管理,實(shí)現大電網(wǎng)的調峰、分配、計量、有效使用等目標,可以將地域上廣泛的、分散的太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)系統聯(lián)系起來(lái),構成一個(gè)安全的、智能化的、分散式綠色能源調度管理大系統。因此,研究光伏系統本地、遠程監控技術(shù)具有十分重要的意義。特別是我國即將到來(lái)的能源短缺,加速并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏電站在城鄉的普及推廣具有重要現實(shí)意義。

  本文研究的主要內容是利用以太網(wǎng)技術(shù), 通過(guò)構建以DSP為核心的嵌入式Web2Se ve r并與In te rne t互連,實(shí)現對光伏系統進(jìn)行狀態(tài)監控、故障檢測、數據采集、能源調度與分配、計量等。

  2 系統實(shí)現原理

  圖1是光伏發(fā)電監控系統的系統框圖。其中最主要的是以DSP為核心的嵌入式Web2seve r,電能計量及相關(guān)參數監測,液晶顯示等部分。其中,電能計量部分不僅要計量由逆變器轉換后的電能量和諧波量等,而且還要通過(guò)采集各種傳感器的信息來(lái)監測太陽(yáng)輻照量、太陽(yáng)電池板溫度、太陽(yáng)電池陣列電壓、蓄電池電壓、太陽(yáng)電池陣列電流、蓄電池電流。所以它已經(jīng)不是傳統意義上的電能計量,而是一個(gè)功能完善的數據采集系統。因此采用先進(jìn)的DSP 測量技術(shù),以保證電能計量表的高精度和高穩定性。

  系統原理框圖

  3 系統方案設計

  3. 1 通信方式的選擇

  本系統采用以太網(wǎng)的通信方式,其優(yōu)點(diǎn)是以太網(wǎng)應用廣泛, 成本低廉, 通信速率高, 軟硬件資源非常豐富等,由于以太網(wǎng)的這些優(yōu)點(diǎn),利用以太網(wǎng)技術(shù)做為網(wǎng)絡(luò )通信平臺有很多的優(yōu)勢,通過(guò)In te rne t接入系統,只要擁有一臺能上網(wǎng)的電腦、PDA或者手機,就能隨時(shí)隨地對光伏系統中的設備進(jìn)行自動(dòng)化監控,對能源進(jìn)行優(yōu)化管理與控制,有很大的應用前景。

  3. 2 ADSP2BF537的網(wǎng)絡(luò )通信模塊的設計

  本系統選擇ADSP2BF537做為主控制器,該芯片是一塊時(shí)鐘頻率高達600MHZ的高性能blackfin處理器,片內有132KB全速SRAM, 10級R ISC MCU /DSP流水線(xiàn),具有最佳代碼密度的混合16 /32位ISA,功能強大和靈活的高速緩存很適合軟實(shí)時(shí)控制和工業(yè)標準系統,以及硬實(shí)時(shí)信號的處理,而且該芯片嵌入了IEEE802. 3兼容10 /100以太網(wǎng)MAC,有緩沖振蕩器輸出到單獨的PHY,非常適合做以太網(wǎng)控制器,簡(jiǎn)化了電路的設計,節約了設計成本。物理層接口芯片選用LAN83C185,該LAN83C185芯片是低功耗高集成度模擬接口IC,包括有編碼器/譯碼器,擾碼器/解擾碼器,帶整形和輸出驅動(dòng)器的發(fā)送器,帶片內自適應均衡器和基線(xiàn)漫游(BLW)修正的雙絞線(xiàn)接收器,時(shí)鐘和數據恢復電路以及媒體單獨接口(M II)部分,集成了帶自適應均衡器的DSP,支持自動(dòng)流通和平行檢測,工作電壓3. 3V, 完全和IEEE 802. 2 /802 /3u 標準兼容, 有全雙工10BASE2T/100BASE2TX收發(fā)器,支持10Mbp s和100Mbp s不屏蔽雙絞線(xiàn),完整的功率管理特性。

  3. 3 電能計量模塊的設計

  在設計中,采用美國模器件公司的ADE7169作為電能計量芯片,該電能計量芯片將AD I公司成熟的電能測量?jì)群伺c微處理器、片內閃存、LCD驅動(dòng)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和智能電池管理電路結合在一起,不僅降低了功耗而且簡(jiǎn)化電路的設計。電壓傳感器采集的電壓信號,經(jīng)過(guò)濾波以后,通過(guò)49腳和50腳送入電能計量芯片,同樣通過(guò)電流傳感器獲得電流信號,經(jīng)過(guò)濾波以后送入電能計量芯片7169的52腳和53腳,這樣便可以進(jìn)行有功功率、無(wú)功功率和視在功率的電能計算,以及電壓有效值(RMS)和電流有效值RMS的測量。以ADE7169為核心的電能計量模塊的電路圖見(jiàn)圖2。


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