太陽能光伏逆變器通信系統(tǒng)的研究和設(shè)計

【摘要】：在不可再生能源日益枯竭、環(huán)境污染日益嚴重的今天，太陽能作為一種污染少、儲量大的可再生新能源，已成為人類未來清潔能源的重要解決方案之一。其中，太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電作為太陽能利用環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)，已成為世界各國爭相研究、發(fā)展的亮點，并在世界各地已形成了一定的開發(fā)規(guī)模。 同時，隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的要求，光伏逆變器的通信系統(tǒng)也越來越得到各逆變器研究者和廠家的重視。其通信系統(tǒng)須滿足光伏并網(wǎng)逆變器的應(yīng)用場合要求，并提供響應(yīng)延遲短、傳輸錯誤小、系統(tǒng)功耗低的通信功能和良好的人機交互功能。 本文對目前光伏逆變器的各種通信系統(tǒng)的備選方案進行了詳細的介紹，對比了各種技術(shù)的優(yōu)缺點，并提出了一套光伏逆變器通信系統(tǒng)的解決方案。在移植了uC/OS-II操作系統(tǒng)的AVR單片機（Atxmega256D3）上，集成了SPI、RS485、Ethernet三種通信方式，并設(shè)計了對應(yīng)的上位機程序和用戶體驗良好的交互界面供用戶實時地對光伏并網(wǎng)逆變器進行監(jiān)控、參數(shù)調(diào)節(jié)、并聯(lián)控制等。本文完成了對該通信系統(tǒng)的軟硬件的設(shè)計和實現(xiàn)，算法實現(xiàn)，并對整套設(shè)備做了較為完善的功能測試和性能評估。為光伏并網(wǎng)逆變器通信系統(tǒng)的繼續(xù)研究和功能改進打下了良好的基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】：光伏并網(wǎng)逆變器 通信系統(tǒng) 逆變器并聯(lián) AVR單片機 uC/OS
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TM615;TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 光伏逆變器通信系統(tǒng)的發(fā)展概況11-13
• 1.3 研究內(nèi)容13-14
• 1.4 論文章節(jié)安排14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 系統(tǒng)方案論證及理論基礎(chǔ)16-29
• 2.1 光伏逆變器通信系統(tǒng)備選技術(shù)方案17-23
• 2.1.1 短距離通信17-20
• 2.1.2 中等距離通信20-22
• 2.1.3 遠距離通信22-23
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計理論基礎(chǔ)23-28
• 2.2.1 并聯(lián)控制方法23-25
• 2.2.2 實時操作系統(tǒng)移植25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 光伏逆變器通信系統(tǒng)硬件設(shè)計29-49
• 3.1 核心芯片 ATxmega256D3 簡介29-30
• 3.2 光伏逆變器通信系統(tǒng)框架設(shè)計30-31
• 3.3 電路原理圖設(shè)計31-36
• 3.3.1 電源管理模塊31-32
• 3.3.2 復(fù)位模塊32-33
• 3.3.3 人機交互模塊33-34
• 3.3.4 RTC 模塊34
• 3.3.5 SPI 通信模塊34
• 3.3.6 RS485 通信模塊34-35
• 3.3.7 Ethernet 通信模塊35-36
• 3.4 硬件電路設(shè)計的重點及注意事項36-48
• 3.4.1 信號完整性的理論分析37-39
• 3.4.2 單板布線方案設(shè)計39-48
• 3.4.2.1 布線前仿真40-43
• 3.4.2.2 布線后仿真43-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第四章 光伏逆變器通信系統(tǒng)軟件設(shè)計49-63
• 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境簡介49-50
• 4.2 軟件總體設(shè)計50-51
• 4.3 主程序設(shè)計與分析51-55
• 4.4 系統(tǒng)通信協(xié)議55-57
• 4.4.1 逆變器通信系統(tǒng)應(yīng)用層協(xié)議 SSGCI_UP V1.055-56
• 4.4.2 以太網(wǎng)通信協(xié)議56-57
• 4.5 逆變器并聯(lián)和通信系統(tǒng)以太網(wǎng)組網(wǎng)算法57-61
• 4.5.1 并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的建立58-60
• 4.5.2 并聯(lián)控制算法60-61
• 4.5.3 并聯(lián)控制協(xié)議61
• 4.6 上位機程序61-62
• 4.7 本章小結(jié)62-63
• 第五章 通信系統(tǒng)的測試與分析63-67
• 5.1 人機交互界面測試63-64
• 5.2 上位機功能測試64-65
• 5.3 性能測試65-66
• 5.3.1 RS485 通信距離測試65
• 5.3.2 功耗測試65-66
• 5.3.3 高壓測試66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 總結(jié)67-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果72-73
• 附錄73-75
• 致謝75-76
• 附件76

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

基于CAN總線的大功率逆變電源監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計    岳秀梅;馬學(xué)軍;康勇;

基于分散邏輯的UPS逆變電源并聯(lián)控制技術(shù)    段善旭,劉邦銀,康勇,陳堅

基于CAN總線的可再生能源并網(wǎng)逆變器通信監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計    文勁松;戴瑜興;劉偉;

光伏并網(wǎng)逆變器人機接口單元的設(shè)計    李秉鍵;

4種實時操作系統(tǒng)實時性的分析對比    王偉 ,蔣斌

國內(nèi)外可再生能源發(fā)展綜述    李俊峰;時麗;馬玲娟;

光伏發(fā)電通信基站電源遠程監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計    楊思俊;

基于SPI通信的通用變頻器控制面板的研究與開發(fā)    任志斌;阮毅;

我國太陽能應(yīng)用的可行性分析    宮自強,季福坤

選擇嵌入式實時操作系統(tǒng)應(yīng)注意的幾個問題    武強

西安實施太陽能建筑一體化規(guī)?；徇m宜性研究    劉寅;李安桂;周光輝;

三相光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    陶曉峰;謝君;

變電站光伏直流系統(tǒng)的研究與應(yīng)用    林航;陳曉明;

基于CMPP協(xié)議的氣象災(zāi)害預(yù)警短信網(wǎng)關(guān)接口系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)    苗傳海;潘靜;張超;

100kW風(fēng)光互補電站設(shè)計    楊幫宇;

雙面太陽電池垂直安裝發(fā)電性能的測試    王寧;吳昌宏;舒杰;

大型集中并網(wǎng)光伏電站硬件設(shè)計要求及安全保護    王志剛;龍維緒;崔海昱;鄧菊蓮;劉祖明;廖華;涂潔磊;

太陽能高效路燈系統(tǒng)工作原理與設(shè)計    張鵬;

太陽能光伏支架系統(tǒng)的應(yīng)用    李天下;

光伏控制器新型充電管理模式研究    普平貴;

一種基于dp/dv=0的最大功率跟蹤控制策略    榮延澤;劉士榮;毛軍科;李松峰;

光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制方法的研究    李星辰;王琳;

基于PSIM9.0的單相光伏逆變系統(tǒng)的仿真研究    孫冰;白樹忠;鄭世松;

光伏并網(wǎng)給定電流幅值偏移的孤島檢測方法    鄭世松;孫冰;王玉斌;

含蓄電池儲能的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真    董旭柱;雷金勇;饒宏;黃曉東;劉怡;李鵬;

基于線電流解耦算法的三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)    譚甲凡;

銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池的研究進展    岳恩;唐龍;羅順安;張平;

并網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤技術(shù)研究    傅家祥;

太陽能光伏技術(shù)與建筑應(yīng)用    李蔚;

基于RTX擴展的Windows 2000/XP系統(tǒng)實時性分析    徐林;姚益平;蔣志文;

分布式電源的概率建模及其對電力系統(tǒng)的影響    王敏

考慮分布式發(fā)電的配電網(wǎng)綜合負荷建模方法研究    錢軍

我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)投資風(fēng)險及決策研究    朱震宇

光伏發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)及電動汽車充電站可靠性研究    于蓉蓉

太陽能電動車關(guān)鍵技術(shù)研究    李春芳

基于酞菁銅的太陽能電池的研究    劉一婷

逆變器并聯(lián)系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究    汪洪亮

熱絲化學(xué)氣相沉積制備硅氫薄膜及其性質(zhì)的研究    郭小松

蓄冷降溫式太陽電池組件材料和熱特性的理論與實驗研究    秦紅

太陽能熱光伏系統(tǒng)機理與實驗研究    陳雪

基于軟開關(guān)PWM技術(shù)的光伏逆變器的研究與設(shè)計    曹建

用于礦燈充電的獨立光伏系統(tǒng)研究    毛娟

太陽能光伏發(fā)電單相并網(wǎng)逆變器研究    李本元

基于嵌入式Linux的饋線終端單元的研究    張亮

太陽能LED照明系統(tǒng)控制器的設(shè)計    杜守增

氧化物半導(dǎo)體的濕化學(xué)法制備    賈紅

嵌入式測控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)    姬曉陽

光伏發(fā)電系統(tǒng)自適應(yīng)控制研究    李亭

多模塊并聯(lián)DC/AC電力變換技術(shù)研究    呂世家

基于橋檢車的駐車充電站系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)    楊光

地震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)傳感器系統(tǒng)的設(shè)計及其通信協(xié)議的實現(xiàn)    吳剛,龐彥斌

基于GPRS通信技術(shù)的遠程檢測系統(tǒng)    鄭萬溪;黃元慶;張鑫;尹揚嵐;

智能開關(guān)柜操控裝置Modbus-RTU通訊協(xié)議的設(shè)計    劉生輝;王克英;廖顏深;

基于FPGA的光纖通信系統(tǒng)中幀同步頭檢測設(shè)計    韓紅霞;曹立華;劉帥師;

太陽能光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢    蔡宣三;

逆變電源的并聯(lián)運行控制技術(shù)    謝力華,蘇彥民

家用數(shù)字光伏并網(wǎng)逆變電源的研究與設(shè)計    李彥;張慶范;劉暢;雷勇;

電力通信網(wǎng)中蓄電池組集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)    鮑慧;齊焱焱;李樹軍;

嵌入式應(yīng)用設(shè)計模式    馬忠梅

關(guān)于嵌入式應(yīng)用開發(fā)技術(shù)    蔡建平

可再生能源并網(wǎng)逆變器的研究    汪飛

兩相逆變器—感應(yīng)電動機系統(tǒng)的分析及動態(tài)性能模擬    李忠杰;戰(zhàn)福忠;

電流源型LCC諧振式逆變器研究    王汝文,張樂民

高頻大功率變頻技術(shù)綜述    賀昱曜,李宏

國外UPS發(fā)展的動向    吳隆安;蒙子杰;

逆變器并聯(lián)運行時環(huán)流的產(chǎn)生及抑制研究    劉小四,熊蕊

一種諧振直流環(huán)節(jié)逆變器的建模與校正    邢巖,嚴仰光,趙修科

用三電平PW M逆變器減小逆變器輸出中的共模電壓    韓偉,徐倩

軟開關(guān)技術(shù)三相PWM逆變器及效率的分析研究    明正峰,倪光正,鐘彥儒

逆變器輸出阻抗對并聯(lián)運行環(huán)流影響的研究    曾建友,陳息坤,段善旭,康勇

電動汽車用逆變器的電磁兼容性設(shè)計    段瑞昌;徐國卿;

PWM逆變中IGBT的驅(qū)動與保護    舒志兵;劉俊泉;林錦國;趙英凱;

用于逆變器并聯(lián)的電力線通信技術(shù)研究    陳君杰;馮峰;林新春;段善旭;康勇;

西門子POLYDOROS-80 X線機逆變器短路消除電路原理及故障檢修    耿西亮;周樹成;張兵;

三電平逆變器空間電壓矢量調(diào)制算法的研究與實現(xiàn)    陳世浩;馮曉云;蔣威;韓坤;

一種新穎的正激直流環(huán)節(jié)逆變器的研究    李啟明;嚴仰光;

PRC電源中負載變化對逆變器開關(guān)狀態(tài)的影響    李金剛;鐘彥儒;盛祖權(quán);

基于雙管正激變換器的單級逆變器研究    叢慶;馬運東;

一種新型便攜式逆變器的分析與設(shè)計    于海龍;劉鋒;

基于SOPC的三電平光伏逆變器SVPWM的設(shè)計與實現(xiàn)    杜超;陳阿蓮;段彬;張承慧;

一種新型的正弦波逆變器    陳江;馬皓;徐德鴻;

我國大功率光伏逆變器轉(zhuǎn)換率達98.8%    記者 胡兆珀

1000W準正弦逆變器    廣東 王澤雄

自制低成本高效率的家用逆變器    湖北 鄭偉濤

康佳液晶平板電視維修方法（二）    盧利偉

新車改裝點到為止    本報記者 曉惑

家庭有望成“微型電廠”    記者 孔祥福

PCB CAP來勢洶洶 高壓MLCC廠不懼    黃女瑛 DigiTimes

突破性新型節(jié)電產(chǎn)品——用抑制諧波數(shù)據(jù)軟件實現(xiàn)的數(shù)字式逆變器    佟曉天

光伏逆變器企業(yè)搭上復(fù)蘇快車訂單排到明年4月    記者 陳其玨　編輯 王曉

通用充電電源的制作    成都 青化 編譯

三相逆變器冗余并聯(lián)運行關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究    華明

輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)逆變器系統(tǒng)控制策略的研究    莊凱

中壓靜止無功發(fā)生器系統(tǒng)研究    鄭宏

混合多電平逆變器拓撲及其市制方法研究    丁凱

戶用式光伏并網(wǎng)發(fā)電控制策略的研究    任碧瑩

動態(tài)電壓恢復(fù)器逆變單元的研究與實現(xiàn)    趙艷雷

軟開關(guān)三相PWM逆變技術(shù)研究    許春雨

功率變換器的分布式控制和結(jié)構(gòu)研究    胡磊

組合式軟開關(guān)高頻鏈逆變器的研究    孫向東

Z源逆變器研究    房緒鵬

基于雙CPU的UPS控制技術(shù)研究    吳渭

基于DSP的空間矢量逆變器的研究    傅乾斌

用于電能質(zhì)量控制器的可控電源的研究    施芳

1kVA三態(tài)準PWM電流滯環(huán)控制逆變器研究    章建峰

級聯(lián)型逆變器的SPWM控制及開路故障診斷技術(shù)的研究    紀峰

SPWM逆變器控制技術(shù)研究    何中一

基于DSP控制的靜止無功發(fā)生器的研究與試驗    陳新苗

基于ADPLL逆變器頻率跟蹤控制方法的研究    梁寶明

采用SABER軟件對逆變器輸出LC濾波的仿真    宋術(shù)全

高頻鏈逆變電源設(shè)計    徐林鵬