基于DSP的光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集控制裝置設(shè)計(jì)

【摘要】：摘要：太陽(yáng)能光伏發(fā)電利用可再生能源太陽(yáng)能來(lái)提供穩(wěn)定的電力,具有無(wú)污染、用之不竭等特點(diǎn),近幾年來(lái)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。事實(shí)上已經(jīng)有越來(lái)越多的光伏發(fā)電系統(tǒng)開始并網(wǎng)發(fā)電,但由于各個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的供電特性各異,不會(huì)跟電網(wǎng)的完全相同,因此在接入電網(wǎng)后會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成一定的影響。對(duì)一個(gè)模擬接入電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,能幫助我們理解光伏發(fā)電系統(tǒng)單獨(dú)接入電網(wǎng)時(shí),在不同時(shí)段、不同狀態(tài)對(duì)電網(wǎng)的影響,所以該項(xiàng)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文針對(duì)模擬接入電網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng),設(shè)計(jì)了一種以DSP為核心處理器的光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集和控制的裝置,主要完成了以下工作： (1)分析和比較了現(xiàn)有光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集和控制裝置的不足,構(gòu)建了裝置的總體框架設(shè)計(jì)和模塊化的設(shè)計(jì)方案。 (2)設(shè)計(jì)并調(diào)試了以DSP為核心處理器的信號(hào)采集模塊和控制模塊的硬件。針對(duì)傳統(tǒng)強(qiáng)電信號(hào)采集精度與速度不能兼顧的矛盾,采用了新型磁耦運(yùn)放,在速度不變的情況下,提高了轉(zhuǎn)換精度,實(shí)現(xiàn)了裝置穩(wěn)定、高速的運(yùn)行。 (3)對(duì)裝置的DSP軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了充分的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了裝置高效率運(yùn)行,保證了各性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 設(shè)計(jì)的裝置通過(guò)測(cè)試,能夠進(jìn)行初步運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定采集和控制。為研究電網(wǎng)對(duì)新能源的接納能力以及大規(guī)模新能源接入電網(wǎng)后的穩(wěn)定特性,提供一個(gè)更接近實(shí)際的有力研究平臺(tái)。 圖39幅,表7個(gè),參考文獻(xiàn)49篇。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 DSP 模塊化 數(shù)據(jù)采集
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM615;TP274.2;TP273
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 引言10-13
• 1.1 光伏發(fā)電應(yīng)用背景10-11
• 1.1.1 光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集和控制的意義11
• 1.2 光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集控制裝置的發(fā)展?fàn)顩r和存在的問(wèn)題11-12
• 1.3 本文的主要工作12-13
• 2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)13-15
• 2.1 系統(tǒng)的總體框架13-14
• 2.2 光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集控制裝置的總體框架14-15
• 3 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)15-37
• 3.1 DSP芯片簡(jiǎn)介15-22
• 3.1.1 TMS320C6713B數(shù)字信號(hào)處理器介紹17-18
• 3.1.2 TMS320C6713B CPU18-20
• 3.1.3 TMS320C6713B CACHE20-22
• 3.2 DSP采集板框圖22
• 3.3 DSP采集板硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)22-35
• 3.3.1 輔助電路22-25
• 3.3.2 復(fù)位電路25-26
• 3.3.3 時(shí)鐘電路26
• 3.3.4 JTAG接口電路設(shè)計(jì)26-27
• 3.3.5 DSP和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的接口設(shè)計(jì)27-31
• 3.3.6 擴(kuò)展CPLD31-32
• 3.3.7 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路32-33
• 3.3.8 程控放大電路33-34
• 3.3.9 控制信號(hào)的隔離34-35
• 3.4 DSP控制板硬件系統(tǒng)35-37
• 3.4.1 DSP控制板框圖35-37
• 4 采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)37-46
• 4.1 模擬信號(hào)采集的硬件設(shè)計(jì)37-43
• 4.1.1 交直流電壓采集37-38
• 4.1.2 交流電壓采集38-41
• 4.1.3 交流電流采集41-43
• 4.2 開關(guān)量采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)43-44
• 4.3 配置信息存儲(chǔ)和接口設(shè)計(jì)44-46
• 4.3.1 配置信息存儲(chǔ)器44-45
• 4.3.2 接口設(shè)計(jì)45-46
• 5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)46-68
• 5.1 DSP軟件開發(fā)工具46-47
• 5.2 DSP主程序開發(fā)47-63
• 5.2.1 系統(tǒng)時(shí)鐘的設(shè)置與分配47-48
• 5.2.2 外部總線的擴(kuò)展48-49
• 5.2.3 定時(shí)器和外部中斷的使用49-51
• 5.2.4 DSP程序的優(yōu)化51-53
• 5.2.5 Cache的優(yōu)化53-57
• 5.2.6 系統(tǒng)主程序開發(fā)57-62
• 5.2.7 DSP程序下載62-63
• 5.3 CPLD內(nèi)部資源及開發(fā)工具簡(jiǎn)介63-68
• 5.3.1 CPLD內(nèi)部資源介紹63-64
• 5.3.2 CPLD開發(fā)工具介紹64-65
• 5.3.3 CPLD程序設(shè)計(jì)65-68
• 6 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 作者簡(jiǎn)歷71-73
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集73

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