光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控與發(fā)電預(yù)測(cè)模型研究

【摘要】：隨著光伏發(fā)電應(yīng)用規(guī)模和區(qū)域的不斷擴(kuò)大,光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控具有越來(lái)越重要的意義。光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)作為光伏發(fā)電的重要組成部分,對(duì)準(zhǔn)確掌握光伏電站運(yùn)行情況、完成光伏電站性能評(píng)估、優(yōu)化光伏電站設(shè)計(jì)起著重要的作用。而光伏發(fā)電預(yù)測(cè)是光伏監(jiān)控系統(tǒng)能量調(diào)度的一項(xiàng)重要日常工作,是制定輸配電方案的主要依據(jù)。 基于東華大學(xué)新能源示范實(shí)驗(yàn)室,本文主要以光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控和發(fā)電預(yù)測(cè)模型為研究對(duì)象,從光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)器設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)通信、發(fā)電預(yù)測(cè)模型和上位機(jī)監(jiān)控中心界面等方面做了詳細(xì)分析和研究。 本文分析了光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的功能和構(gòu)架,著重對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)器軟硬件進(jìn)行了闡述,實(shí)現(xiàn)了對(duì)組件溫度、環(huán)境溫度、輻照度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù)的采集。 本文詳細(xì)分析了基于Visual Basic6.0和組態(tài)王6.53的上下位機(jī)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測(cè)器與本地監(jiān)控中心數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建并完成了基于RS485通訊協(xié)議的編寫、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)處理。該通信系統(tǒng)的特點(diǎn)為組態(tài)王與VB程序之間以DDE的形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換,即利用了組態(tài)軟件方便快捷的界面設(shè)計(jì)功能,又借助VB編程實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)量的串口通訊、數(shù)據(jù)分析和處理。 光伏發(fā)電預(yù)測(cè)是光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)能量管理中急需解決的問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)比三種主流的光伏發(fā)電預(yù)測(cè)模型,分析影響光伏發(fā)電量的各種因素,設(shè)計(jì)了一種新穎的基于Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電預(yù)測(cè)模型。該模型根據(jù)不同的日類型和季節(jié)進(jìn)行預(yù)測(cè)子模型劃分,預(yù)測(cè)子模型以溫度、歷史發(fā)電數(shù)據(jù)為輸入數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行了訓(xùn)練與仿真分析,預(yù)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了該模型的有效性,對(duì)于保持電力系統(tǒng)的功率平衡和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的意義。 最后,基于組態(tài)王KingView 6.53完成上位機(jī)監(jiān)控中心界面的設(shè)計(jì)。采用分級(jí)化和分權(quán)化設(shè)計(jì)思想,一級(jí)為系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀態(tài),為最低權(quán)限；二級(jí)為菜單式的界面轉(zhuǎn)換,為二級(jí)權(quán)限；三級(jí)為各個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),為最高權(quán)限。除系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示、報(bào)警等常規(guī)功能外,還添加了XY控件、SQL數(shù)據(jù)庫(kù)功能,使用戶更加準(zhǔn)確地了解光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行情況并做出相關(guān)的操作。 本文的光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控與發(fā)電預(yù)測(cè)模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),為太陽(yáng)能電站的智能化,提供了一套完整的解決方案,對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控與發(fā)電預(yù)測(cè)模型的國(guó)產(chǎn)化和系統(tǒng)性能的提高等方面進(jìn)行了有益的探索。 【關(guān)鍵詞】：光伏發(fā)電 監(jiān)控系統(tǒng) 環(huán)境監(jiān)測(cè)器 發(fā)電預(yù)測(cè) 組態(tài)王
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題背景和研究意義11-13
• 1.2 光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 光伏發(fā)電預(yù)測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)總體和環(huán)境監(jiān)測(cè)器設(shè)計(jì)17-35
• 2.1 光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)功能17-18
• 2.2 光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架18-19
• 2.3 光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)器硬件設(shè)計(jì)19-29
• 2.3.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)器的結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3.2 主控芯片20-21
• 2.3.3 主控芯片的外圍電路21-26
• 2.3.4 信號(hào)采集與調(diào)理26-29
• 2.4 光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)器軟件設(shè)計(jì)29-34
• 2.4.1 軟件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)29-30
• 2.4.2 系統(tǒng)初始化程序30-31
• 2.4.3 多路數(shù)字溫度傳感器程序設(shè)計(jì)31-32
• 2.4.4 風(fēng)速和輻照度程序設(shè)計(jì)32-33
• 2.4.5 通訊子程序設(shè)計(jì)33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 基于VB和組態(tài)王的上下位機(jī)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)35-45
• 3.1 基于VB和組態(tài)王的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)35
• 3.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)器與本地監(jiān)控中心之間的通信和數(shù)據(jù)處理35-40
• 3.2.1 數(shù)據(jù)通訊協(xié)議36-37
• 3.2.2 數(shù)據(jù)通訊流程37-39
• 3.2.3 數(shù)據(jù)處理39-40
• 3.3 通訊功能實(shí)現(xiàn)40-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 基于ELMAN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光伏發(fā)電預(yù)測(cè)模型的設(shè)計(jì)45-59
• 4.1 光伏發(fā)電預(yù)測(cè)模型的選擇45-48
• 4.1.1 三種數(shù)學(xué)理論模型45-47
• 4.1.2 三種理論模型的優(yōu)劣和最終選擇47-48
• 4.2 ELMAN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)算法48-50
• 4.3 光伏發(fā)電預(yù)測(cè)模型的建立50-57
• 4.3.1 影響光伏發(fā)電預(yù)測(cè)模型精度的因素分析50-54
• 4.3.2 預(yù)測(cè)模型參數(shù)的設(shè)計(jì)54-55
• 4.3.3 預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練與評(píng)估55-57
• 4.4 光伏發(fā)電預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果分析57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 基于組態(tài)王的上位機(jī)監(jiān)控中心界面的設(shè)計(jì)59-71
• 5.1 組態(tài)王的功能和特點(diǎn)59
• 5.2 界面總體設(shè)計(jì)及參數(shù)定義59-65
• 5.2.1 監(jiān)控界面功能59-60
• 5.2.2 界面總體結(jié)構(gòu)60-62
• 5.2.3 變量及報(bào)警組定義62-64
• 5.2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)建立64-65
• 5.3 主要界面設(shè)計(jì)65-70
• 5.3.1 系統(tǒng)運(yùn)行界面65-67
• 5.3.2 環(huán)境變量界面67-69
• 5.3.3 發(fā)電量預(yù)測(cè)界面69
• 5.3.4 報(bào)警和事件界面69-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)71-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77

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光伏發(fā)電系統(tǒng)中MPPT算法的研究與分析    徐亮;翟慶志;王寧;

聚光型光伏發(fā)電系統(tǒng)(CPV)的發(fā)展前景分析    黃維學(xué);徐璞;

太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用    錢瑾;王培紅;蘭立君;陸璐;

獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)儲(chǔ)能新方法    孟昭淵;

光伏發(fā)電系統(tǒng)中的直流變換器綜述    辛煜;王智靈;何淼;陳宗海;

基于超級(jí)電容器儲(chǔ)能系統(tǒng)的獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究    王培波;

階梯電壓級(jí)聯(lián)式逆變器的原理與實(shí)現(xiàn)    孫凱;陸曉楠;黃立培;

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)在海上的應(yīng)用    李濤

國(guó)內(nèi)首座太陽(yáng)能聚光光伏示范電站在我市建成    記者 任君

光伏并網(wǎng)發(fā)電離我們還有多遠(yuǎn)    許圣王健

將太陽(yáng)能電池板裝進(jìn)玻璃幕墻    黎方益 李之政 曾丁丁

太陽(yáng)能光伏發(fā)電：何時(shí)點(diǎn)亮中國(guó)家庭    本報(bào)實(shí)習(xí)記者 范麗敏

太陽(yáng)能被列為可再生能源發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域    記者 蒙華

太陽(yáng)能：給奧運(yùn)“增光添熱”    趙永新

我國(guó)加大市場(chǎng)培育力度促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展    記者 蒙華 劉榮慧

光伏產(chǎn)業(yè)在燦爛陽(yáng)光下激情揮舞    本報(bào)記者　　李文絢　　陶俊

我建成新型光伏發(fā)電示范電站    丁冰李斌

光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行理論與關(guān)鍵技術(shù)研究    徐瑞東

光伏發(fā)電系統(tǒng)效率提高理論方法及關(guān)鍵技術(shù)研究    朱艷偉

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究    曹太強(qiáng)

光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)綜合控制策略研究及實(shí)現(xiàn)    吳理博

光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變技術(shù)研究    吳春華

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)MPPT及孤島檢測(cè)新技術(shù)的研究    張超

太陽(yáng)能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制策略研究    董密

中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究    李曉剛

三相并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制策略    劉飛

蟻群并聯(lián)光伏發(fā)電系統(tǒng)研究    姚利明

安多100kWp獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析    楊毅男

光伏發(fā)電系統(tǒng)的蒙特卡羅序貫仿真和可靠性分析    陳閩江

獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)蓄電池充放電控制策略    陳海

獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT的模糊PID控制研究    連瑞娜

光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控與發(fā)電預(yù)測(cè)模型研究    李徐輝

基于TMS320F2812 DSP的太陽(yáng)能獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)    孔曉麗

光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建模及對(duì)配電網(wǎng)電壓、網(wǎng)損的影響    謝麗美

單級(jí)式并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)用逆變器的研究    焦在強(qiáng)

高效率的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析    謝旗輝