分散式光伏電站的智能信息管理系統(tǒng)的設計與實現

【摘要】：隨著世界能源應用科技的快速發(fā)展,太陽能作為最有商業(yè)利用價值的可再生能源之一,受到各國廣泛重視,我國也在大力發(fā)展各類型的光伏電站。尤其從2008年北京奧運會到當前的“抗霾”,政府大力倡導綠色能源的使用,太陽能作為綠色新能源符合國家減排節(jié)能的政策發(fā)展要求,應用越來越廣泛,不僅在我國西部、北部有大型光伏電站,在城市里也建設了不少分散的小型光伏電站,例如近年來政府倡導的屋頂光伏小電站等,分散式電站采取了見縫插針的策略,節(jié)省了土地,但這種分散的發(fā)電系統(tǒng)存在著不便于綜合管理的弱點。隨著規(guī)模的不斷發(fā)展,對分散式光伏電站盡快采用信息化綜合管理逐漸成為亟待解決的問題,對分散式光伏電站進一步提高系統(tǒng)運行的智能信息化也顯得尤為重要?；谏鲜霰尘?本研究對我國光伏屋頂電站項目進行了較為深入的研究,并以北京地區(qū)陽光校園“金太陽”光伏屋頂電站項目的建設為依托,以實現遠距離對分散式光伏電站進行監(jiān)測與運行為目標,通過搭建系統(tǒng)硬件框架,確定合理軟件開發(fā)平臺,對智能分散式光伏電站的監(jiān)測運行系統(tǒng)軟件采取C語言編程的手段,開發(fā)監(jiān)控器和顯示屏的通訊軟件,通過WEB對電站數據進行顯示和分析,設計了一套對分散式光伏電站的智能信息管理系統(tǒng),最終實現遠程監(jiān)控。本研究設計的顯示和分析功能模塊除了常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)中的生產狀態(tài)監(jiān)控、數據顯示、趨勢分析、超限統(tǒng)計、故障統(tǒng)計分析、故障報警、生產運維管理外,還包括發(fā)電系統(tǒng)設備狀態(tài)智能評估分析和功率預測系統(tǒng)等。在研究中,通過對北京地區(qū)陽光校園“金太陽”光伏屋頂電站項目中各個學校情況的研究分析,設計了智能信息管理系統(tǒng)的總體方案,搭建了集中控制管理系統(tǒng)的工作平臺。最后,通過對本研究的實施與測試,系統(tǒng)實現了對分散式光伏電站可數據化的信息進行狀態(tài)監(jiān)控、故障檢測、數據采集、能源調度與分配的管理。其結果表明,設計的系統(tǒng)是可行的,且在不到一年的建設期內實現了對現有建設散點發(fā)電站的生產運行管理,因此,本研究工作對分散式光伏電站的遠程信息管理具有一定意義,可以推廣使用。 【關鍵詞】：分散式 光伏電站 智能 信息管理
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP311.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10
• 1.2 國內外研究現狀10-12
• 1.3 本研究主要工作12-13
• 1.4 論文章節(jié)結構13-16
• 第2章 相關技術介紹16-28
• 2.1 EDNA實時/歷史數據庫介紹16-21
• 2.1.1 實時/歷史數據庫的特點16-18
• 2.1.2 實時/歷史數據庫的設計原理18-19
• 2.1.3 實時/歷史數據庫的特點功能介紹19-21
• 2.2 數據采集接.介紹21-25
• 2.2.1 數據采集接.的功能22-23
• 2.2.2 數據采集接.的特點23-25
• 2.3 瀏覽器/服務器（B/S）結構體系25-26
• 2.4 Silverlight26
• 2.5 MVVM模式26-27
• 2.6 本章小結27-28
• 第3章 智能信息管理系統(tǒng)需求分析28-38
• 3.1 光伏現狀及存在問題分析28-29
• 3.2 光伏監(jiān)控系統(tǒng)現狀及問題分析29-30
• 3.3 系統(tǒng)建設目標30-31
• 3.4 系統(tǒng)角色需求分析31-32
• 3.5 系統(tǒng)功能需求分析32-35
• 3.5.1 信息發(fā)布和狀態(tài)監(jiān)控子系統(tǒng)33
• 3.5.2 數據分析子系統(tǒng)33-34
• 3.5.3 生產報表子系統(tǒng)34
• 3.5.4 運維管理子系統(tǒng)34
• 3.5.5 故障報警子系統(tǒng)34-35
• 3.5.6 功率智能預測子系統(tǒng)35
• 3.6 系統(tǒng)非功能需求分析35-37
• 3.6.1 通訊及數據接.需求分析35-36
• 3.6.2 實用性需求分析36
• 3.6.3 安全性需求分析36
• 3.6.4 可擴展性需求分析36-37
• 3.7 本章小結37-38
• 第4章 智能信息管理系統(tǒng)的設計38-70
• 4.1 常規(guī)光伏電站監(jiān)控管理38
• 4.2 分散式光伏電站的智能信息管理系統(tǒng)設計思路38-39
• 4.3 功能點的總體設計39-40
• 4.4 分散式光伏電站的智能信息管理系統(tǒng)具體設計方案40-46
• 4.4.1 系統(tǒng)總體結構41-42
• 4.4.2 系統(tǒng)數據采集模塊42-43
• 4.4.3 GPRS無線通信模塊43-44
• 4.4.4 客戶端模塊44-46
• 4.5 通信規(guī)約設計方案46-49
• 4.5.1 數據幀封裝46-48
• 4.5.2 通訊接.技術要求48-49
• 4.6 上位機軟件接.程序設計49-51
• 4.6.1 數據處理49-50
• 4.6.2 校時功能50-51
• 4.6.3 軟件特點51
• 4.7 客戶端軟件設計51-64
• 4.7.1 軟件系統(tǒng)技術架構51-53
• 4.7.2 數據持久化--關系數據存儲/訪問53
• 4.7.3 系統(tǒng)環(huán)境53-54
• 4.7.4 系統(tǒng)軟件架構54-55
• 4.7.5 系統(tǒng)軟件結構55-57
• 4.7.6 數據庫設計57-64
• 4.8 系統(tǒng)功能模塊化設計64-68
• 4.8.1 信息發(fā)布和狀態(tài)監(jiān)控子系統(tǒng)設計分析64-65
• 4.8.2 數據分析子系統(tǒng)設計分析65-66
• 4.8.3 生產報表子系統(tǒng)設計分析66
• 4.8.4 運維管理子系統(tǒng)設計分析66
• 4.8.5 故障報警子系統(tǒng)設計分析66-67
• 4.8.6 功率智能預測子系設計分析67-68
• 4.9 本章小結68-70
• 第5章 智能信息管理系統(tǒng)實現70-96
• 5.1 硬件網絡集成與部署70-71
• 5.1.1 系統(tǒng)網絡拓撲圖70-71
• 5.2 軟件系統(tǒng)配置方案71-73
• 5.2.1 系統(tǒng)環(huán)境71-72
• 5.2.2 數據庫系統(tǒng)72-73
• 5.2.3 開發(fā)工具73
• 5.3 數據規(guī)劃與統(tǒng)一編碼73-74
• 5.4 系統(tǒng)功能實現74-90
• 5.4.1 信息發(fā)布平臺74
• 5.4.2 地理定位74-76
• 5.4.3 生產狀態(tài)監(jiān)控76-78
• 5.4.4 數據顯示的實現78-80
• 5.4.5 數據分析的實現80-83
• 5.4.6 趨勢分析的實現83-85
• 5.4.7 數據查詢的實現85-87
• 5.4.8 生產報表的實現87-89
• 5.4.9 運維管理的實現89-90
• 5.5 系統(tǒng)軟件特化功能的實現90-93
• 5.5.1 特化功能需求分析及規(guī)劃90
• 5.5.2 故障統(tǒng)計分析90-91
• 5.5.3 遠程設備控制91-92
• 5.5.4 生產過程回放92
• 5.5.5 光功率預測92-93
• 5.6 系統(tǒng)測試93-94
• 5.6.1 測試環(huán)境93
• 5.6.2 模塊功能測試93-94
• 5.7 本章小結94-96
• 結論96-98
• 參考文獻98-102
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文102
• 攻讀碩士學位期間取得的專利102-104
• 致謝104

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