WEINVIEW觸摸屏在太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變器中的應用

摘要：近年來(lái)，隨著(zhù)國內外大批的太陽(yáng)能光伏電站的建立和并網(wǎng)發(fā)電，作為光伏發(fā)電的關(guān)鍵設備光伏并網(wǎng)逆變器具有廣闊的市場(chǎng)前景。本文主要介紹WEINVIEW觸摸屏在太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變器中的應用，在這個(gè)系統中，觸摸屏和逆變控制器通信，完成相關(guān)的數據采集，資料的保存，報警信息的登錄，圖文并茂顯示逆變器運行參數和實(shí)時(shí)狀態(tài)，并通過(guò)485或以太網(wǎng)和上位計算機進(jìn)行遠程通訊，實(shí)現整個(gè)并網(wǎng)電站的實(shí)時(shí)監控和調配。
　　關(guān)鍵詞：光伏逆變器 觸摸屏DSP
Abstract：In recent years, with the large number of solar photovoltaic power plants establishing and grid connection generation at home and abroad , As the key equipment in PV power generation, photovoltaic grid-connected inverter has broad market prospect. The introduction in this paper focus on the application of WEINVIEW touch screen in photovoltaic grid-connected inverter. In this system, touch screen communicates with the microcontroller, and completes related data acquisition, information saving, alarm information loginning, and shows operating parameters and real-time status of inverter on the touch screen , Remote communication with the host computer through the RS485 or the Ethernet, At last to achieve real-time monitoring and deploy of the entire grid station.
Keywords: Photovoltaic Inverter Touch screen DSP
　　1引言
　　隨著(zhù)全球經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，各行業(yè)能耗加劇，石油、煤炭等傳統化石能源日趨枯竭。世界各國都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源改變人類(lèi)的能源結構，維持長(cháng)遠的可持續發(fā)展。在可再生能源中，太陽(yáng)能以其獨有的優(yōu)勢而成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。太陽(yáng)能是取之不盡、用之不竭、無(wú)污染的綠色能源。世界各國都在投入巨資建設大規模的太陽(yáng)能發(fā)電站。我國在光伏研究和產(chǎn)業(yè)方面也取得了較快的進(jìn)展，2006年1月1日實(shí)施的《可再生能源法》，標志著(zhù)太陽(yáng)能發(fā)電已納入我國的能源發(fā)展規劃之中。根據2007年9月發(fā)布的《可再生能源中長(cháng)期發(fā)展規劃》，2020年，我國太陽(yáng)能發(fā)電設備累計裝機容量將達到2000MW 。
　　太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變器是整個(gè)光伏發(fā)電系統中最為關(guān)鍵的設備之一，它是把太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電能轉換為交流電能的設備，運行過(guò)程中需要多個(gè)參數進(jìn)行監測、計算、顯示、記錄、保存、報警等處理，需要和上位計算機、逆變控制器、無(wú)線(xiàn)GPRS模塊進(jìn)行通訊，實(shí)現數據交換。本文主要講述WEINVIEW觸摸屏在太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變器中的應用。
　　2系統原理和方案設計
　　太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)逆變器是把太陽(yáng)能電池板通過(guò)光伏效應產(chǎn)生的直流電能進(jìn)行逆變，轉換成同電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電，接入電網(wǎng)對外進(jìn)行輸電。逆變器運行中要把測量的實(shí)時(shí)參數送給觸摸屏，進(jìn)行顯示、記錄等操作，也可和上位機通訊進(jìn)行遠程監控功能。系統結構圖如下圖所示：

圖1 系統結構圖

　　3WEINVIEW畫(huà)面設計要求
　　本系統采用WEINVIEW MT8100I型號觸摸屏，高品質(zhì)10寸寬屏設計，LED背光模組；采用400MHz RISC CPU，使運行速度更快；內置電源隔離保護器，提高了產(chǎn)品的抗干擾能力，適應復雜環(huán)境下運行；多種標準的通訊接口和網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，方便用戶(hù)使用；大容量的數據存儲功能，并且可以直接存儲或備份到U盤(pán)、SD卡或上位機上，滿(mǎn)足逆變器運行過(guò)程中產(chǎn)生的海量數據信息。
　　3.1觸摸屏主界面設計
　　主界面顯示逆變器運行的各種運行參數：PV電壓、PV電流、A、B、C三項交流電壓和電流、功率因數、電網(wǎng)頻率、輸出功率、日發(fā)電量、總發(fā)電量、CO2減排量等，逆變器運行狀態(tài)指示，實(shí)時(shí)時(shí)間，以及其他操作菜單。下圖分別是主界面的中英文顯示菜單。

圖2 觸摸屏主界面中文顯示

圖3 觸摸屏主界面英文顯示

　　3.2功率曲線(xiàn)顯示功能設計
　　實(shí)時(shí)功率是逆變器運行中一個(gè)非常重要的參數，功率曲線(xiàn)圖反映逆變器運行的歷史運行情況和趨勢。逆變器功率曲線(xiàn)顯示由兩條宏指令完成：
　　A:逆變器運行的實(shí)時(shí)功率計算與存儲
　　功率計算宏指令1分鐘循環(huán)執行一次，計算三相輸出功率。根據當前時(shí)間計算出功率存儲的地址,把當前功率值保存在RW_A對應的地址中。
　　存儲地址=日*1440+時(shí)*60+分。每分鐘保存一次，功率數據占一個(gè)單元（功率數據保存是從0時(shí)開(kāi)始的全天數據）。
　　B:功率曲線(xiàn)顯示
　　觸摸屏上功率曲線(xiàn)顯示，是通過(guò)XY曲線(xiàn)元件來(lái)實(shí)現。
　　XY曲線(xiàn)顯示宏指令如下：
　　macro_command main()
　　short i,add,add0,day
　　int z
　　i=3
　　SetData(i, Local HMI, LW, 402, 1) //XY曲線(xiàn)顯示控制單元
　　i=720
　　SetData(i, Local HMI, LW, 403, 1) //XY曲線(xiàn)顯示長(cháng)度
　　for i=0 to 720 step 1
　　add=500+i
　　SetData(i, Local HMI, LW, add, 1) //X軸資料賦值，從500單元開(kāi)始,賦值0到720
　　next i
　　GetData(day, Local HMI, LW, 9020, 1) //讀取當前日期
　　add=day*1440+360//從早上6點(diǎn)開(kāi)始，單元地址加6*60=360偏置量
　　for i=0 to 720 step 1
　　GetData(z, Local HMI, RW_A, add, 1) //從RW_A讀取功率值
　　add=add+1
　　add1=i+1300
　　SetData(z, Local HMI, LW, add1, 1) //Y軸資料賦值，從1300單元開(kāi)始
　　next i
　　end macro_command
　　進(jìn)行相應按鍵觸摸后執行該條宏指令，寫(xiě)入顯示控制地址內容為3（清除原曲線(xiàn)，顯示新曲線(xiàn)），曲線(xiàn)長(cháng)度為720（12*60），X軸資料從LW的第500單元開(kāi)始，內容依次為0到720，Y軸資料從LW的第1300單元開(kāi)始，內容依次為從早6點(diǎn)到晚18點(diǎn)的功率數據。

圖4 功率曲線(xiàn)