5kW光伏并網(wǎng)逆變器通信系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

【摘要】：能源作為人類賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)所起的作用越發(fā)明顯,傳統(tǒng)化石能源作為不可再生能源正在消耗殆盡,太陽能以其分布的廣泛性和清潔型,成為未來理想的替代能源。作為太陽能利用的重要手段光伏發(fā)電已經(jīng)成為當(dāng)前最具發(fā)展前景的新能源技術(shù),也成為許多國家和地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。光伏通信系統(tǒng)作為其重要組成部分涉及的技術(shù)范圍較廣,對于不同技術(shù)的要求也有所不同,光伏并網(wǎng)通信系統(tǒng)是由硬件電路和軟件算法構(gòu)成,只有合理的電路設(shè)計(jì)和高效的軟件算法相結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)性能最優(yōu)化。 本文對通信系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行深入的研究,設(shè)計(jì)了一個性能穩(wěn)定的光伏并網(wǎng)通信系統(tǒng)。首先對光伏并網(wǎng)逆變器的基本原理和其運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行研究,確定光伏并網(wǎng)通信系統(tǒng)的主要任務(wù),并以通信對象的特性要求作為通信總線的選型依據(jù)。然后深入分析系統(tǒng)不同通信方案的特性和優(yōu)缺點(diǎn),歸納對比不同系統(tǒng)方案應(yīng)用領(lǐng)域,在總結(jié)典型通信系統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上,制定新型系統(tǒng)方案,給出系統(tǒng)方案結(jié)構(gòu)框圖。第三,從逆變器的主控模塊、顯示模塊和電量數(shù)據(jù)采集器三方面入手,設(shè)計(jì)了通信系統(tǒng)中RS-485總線、CAN總線和SCI總線的硬件接口電路原理圖,并分析原理圖中各元器件選型依據(jù)；最后,從光伏通信系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用出發(fā),從光伏電池板與逆變器之間、逆變器控制模塊與顯示模塊之間、各逆變器與電量數(shù)據(jù)采集器之間三方面入手,實(shí)現(xiàn)了整個通信系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證證明了其可行性。 【關(guān)鍵詞】：光伏逆變器 光伏通信系統(tǒng) SCI總線 CAN總線 RS-485總線
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM464;TM615
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 課題選題背景11-12
• 1.2 光伏并網(wǎng)逆變器通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容13-15
• 第二章 光伏逆變器原理及結(jié)構(gòu)分析15-25
• 2.1 光伏并網(wǎng)逆變器的基本原理15-16
• 2.1.1 前端DC-DC變換工作原理15-16
• 2.1.2 后端DC-AC變換工作原理16
• 2.2 光伏電池板16-24
• 2.2.1 光伏電池組件16-17
• 2.2.2 光伏電池組件建模17-20
• 2.2.3 光伏建模實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證20-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 光伏并網(wǎng)逆變器通信系統(tǒng)的研究25-32
• 3.1 光伏并網(wǎng)通信系統(tǒng)概述25-26
• 3.2 光伏逆變器通信對象的研究26-31
• 3.2.1 逆變器主控芯片DSP26-27
• 3.2.2 逆變器顯示芯片ARM27-28
• 3.2.3 光伏數(shù)據(jù)采集器28-31
• 3.3 本章小結(jié)31-32
• 第四章 光伏并網(wǎng)通信系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)32-41
• 4.1 逆變器主控模塊DSP硬件原理32-37
• 4.1.1 CAN接口設(shè)計(jì)33-35
• 4.1.2 SCI接口設(shè)計(jì)35
• 4.1.3 RS-485接口設(shè)計(jì)35-36
• 4.1.4 DSP硬件電路板36-37
• 4.2 逆變器顯示模塊ARM硬件原理37-39
• 4.2.1 UART接口設(shè)計(jì)38
• 4.2.2 ARM硬件電路板38-39
• 4.3 數(shù)據(jù)采集器硬件原理39-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第五章 光伏并網(wǎng)通信系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)41-66
• 5.1 光伏電池板與逆變器之間的數(shù)據(jù)通信41-51
• 5.1.1 CAN總線概述41-43
• 5.1.2 CAN2.0B協(xié)議43-46
• 5.1.3 CAN總線編程46-51
• 5.2 DSP主控模塊與ARM顯示模塊之間的數(shù)據(jù)通信51-59
• 5.2.1 通信模塊概述51-56
• 5.2.2 SCI通信編程56-59
• 5.3 各逆變器與數(shù)據(jù)采集器的通信59-65
• 5.3.1 RS-485總線概述60
• 5.3.2 RS-485通訊協(xié)議60-61
• 5.3.3 RS-485總線編程61-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66
• 6.2 發(fā)展展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71-72
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的論文72

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電動汽車用逆變器的電磁兼容性設(shè)計(jì)    段瑞昌;徐國卿;

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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;

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一種新型便攜式逆變器的分析與設(shè)計(jì)    于海龍;劉鋒;

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

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我國大功率光伏逆變器轉(zhuǎn)換率達(dá)98.8%    記者 胡兆珀

1000W準(zhǔn)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(diǎn)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(shí)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(yùn)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

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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(shí)現(xiàn)    趙艷雷

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