具有以太網接口的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究

【摘要】：光伏發(fā)電以其能提高可再生能源利用率、改善生態(tài)、保護環(huán)境等獨特優(yōu)勢,將成為未來電力結構中的重要組成部分。目前在我國,獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)仍占據重要地位,它們主要應用于無電地區(qū)的電力建設以及電信、電力、石油等工業(yè)部門通訊設備的備用電源系統(tǒng),另外在一些突發(fā)公共事件的應急中光伏發(fā)電也突顯其作用,為我國電力、工業(yè)建設做出了重要貢獻,然而這些系統(tǒng)很少配備微機監(jiān)控系統(tǒng),不能實時了解光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據以及各部分運行狀態(tài)。 基于以上問題,本文為獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)配備了微機監(jiān)控系統(tǒng),并將以太網接口用于獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中,實現(xiàn)系統(tǒng)的網絡監(jiān)控。本文介紹了具有以太網接口的獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的硬件、軟件設計過程,主要分四個部來介紹整個系統(tǒng)的實現(xiàn)過程：1、太陽能電池特性及MPPT算法；2、獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計,主要包括充放電控制器及正弦波光伏逆變器的設計；3、獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)通信部分設計,包括采用精簡TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)光伏數(shù)據的網絡通信以及Atmega48與TMS320LF2407之間的SPI通信；4、上位機Visual Basic監(jiān)控軟件的設計。最終經過對整個系統(tǒng)的調試與運行,實現(xiàn)了對獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的網絡監(jiān)控。在論文的結尾,還提出了一些不足和有待進一步改進研究的問題。 【關鍵詞】：獨立光伏系統(tǒng) MPPT 充放電控制器 逆變器 以太網
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 課題研究背景13-14
• 1.2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成及其發(fā)展趨勢14-15
• 1.2.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)組成14-15
• 1.2.2 我國太陽能光伏發(fā)電發(fā)展趨勢15
• 1.3 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用及研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.1 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)應用15-16
• 1.3.2 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀16
• 1.4 以太網在獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應用16-17
• 1.5 論文主要的研究內容與任務17-19
• 第二章 太陽能電池特性及其最大功率點跟蹤控制19-27
• 2.1 太陽能電池19-22
• 2.1.1 太陽能電池的工作原理19-20
• 2.1.2 太陽能電池輸出特性20-22
• 2.2 太陽能電池的MPPT功能研究22-24
• 2.2.1 太陽能電池MPPT原理22
• 2.2.2 太陽能電池MPPT方法22-24
• 2.3 MPPT控制算法仿真24-25
• 2.4 本章小結25-27
• 第三章 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)設計27-43
• 3.1 具有MPPT功能控制器27-33
• 3.1.1 控制器硬件設計方案27-31
• 3.1.2 控制器控制策略的實現(xiàn)31-33
• 3.2 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)正弦波逆變器33-42
• 3.2.1 正弦波逆變器的硬件方案33-34
• 3.2.2 正弦波逆變器硬件設計34-36
• 3.2.3 逆變器控制策略36-41
• 3.2.4 實驗得出波形41-42
• 3.3 本章小結42-43
• 第四章 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)通信設計43-67
• 4.1 以太網(Ethernet)及TCP/IP協(xié)議介紹43-44
• 4.1.1 以太網(Ethernet)概述43
• 4.1.2 TCP/IP通信協(xié)議介紹43-44
• 4.2 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)以太網接口設計44-53
• 4.2.1 RTL8019AS以太網控制芯片介紹44-47
• 4.2.2 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)以太網接口電路硬件設計47-50
• 4.2.3 RTL8019AS以太網控制芯片驅動50-53
• 4.3 TCP/IP協(xié)議棧在TMS320LF2407上的實現(xiàn)53-64
• 4.3.1 精簡TCP/IP協(xié)議鏈路層54-56
• 4.3.2 精簡TCP/IP協(xié)議網絡層56-60
• 4.3.3 精簡TCP/IP協(xié)議傳輸層60-62
• 4.3.4 精簡TCP/IP協(xié)議應用層62
• 4.3.5 整個精簡TCP/IP協(xié)議在TMS320LF2407上的實現(xiàn)62-64
• 4.4 ATmega48與TMS320LF2407的SPI通信實現(xiàn)64-65
• 4.5 本章小結65-67
• 第五章 上位機Visual Basic監(jiān)控軟件開發(fā)67-77
• 5.1 Visual Basic 6.0介紹67-68
• 5.2 操作界面的設計68-71
• 5.3 Access數(shù)據庫的建立及使用ADO控件對數(shù)據庫進行訪問和瀏覽71-73
• 5.4 VB監(jiān)控軟件中以太網通信功能的實現(xiàn)73-75
• 5.5 本章小結75-77
• 第六章 系統(tǒng)的調試與運行77-81
• 6.1 上位機接收下位機傳送的數(shù)據77-78
• 6.2 顯示數(shù)據78-79
• 6.3 數(shù)據曲線79-80
• 6.4 本章小結80-81
• 第七章 總結與展望81-83
• 7.1 總結81
• 7.2 展望81-83
• 參考文獻83-87
• 附錄1 精簡的TCP/IP協(xié)議棧在TMS320LF2407上的實現(xiàn)程序87-95
• 附錄2 上位機VB監(jiān)控系統(tǒng)部分程序95-103
• 致謝103-105
• 作者簡介及讀研期間發(fā)表論文情況105

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