太阳能电池板群控逐日系统的研究
发布时间：2021-02-09 22:22
对于大型太阳能发电厂而言,目前开发的逐日系统在节约成本、统一控制等方面尚不完善,因此,对于新型太阳能逐日系统的研究具有十分重要的意义。本文以国内外已有的太阳能逐日系统为基础,设计了一种太阳能电池板群控逐日系统。首先设计系统总体方案,提出将EtherCAT总线引入逐日系统中,实现一个控制器控制多个逐日机构的功能;对于视日运动轨迹跟踪方式,选择合适的赤纬角和时差估算算法,编写视日运动轨迹跟踪算法并进行精度验证;对光电跟踪方式中用到的光电传感器进行实验验证;为保证两种逐日方式的灵活转换,设计跟踪转换电路;对整个群控逐日系统进行软件设计,设计人机界面实现人机交互的功能;搭建群控逐日系统硬件平台,对所选择的伺服电机进行精度验证实验,对设计的群控逐日系统进行发电效率对比实验。实验结果表明,群控逐日系统能够稳定运行,另外,通过对群控逐日系统的实际检测发现:群控逐日系统相对于固定安装的发电装置,在固定时间段内发电效率提高了30%以上,并且实现了对逐日装置的群控。
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国光伏产业累积装机容量
西安科技大学全日制工程硕士学位论文太阳能发电厂中群控逐日系统的通讯总线。2.1.2 系统方案设计在选择出适合群控逐日系统的实时工业总线后，最终确定太阳能电池板群控逐日系统的方案为视日运动轨迹跟踪和光电跟踪两种基本逐日方式相结合，通过 EtherCAT 总线来实现对逐日装置的群控。太阳能电池板群控逐日系统的总体框图如图 2.1 所示。
图 2.2 EtherCAT 运行原理图当 EtherCAT 处于运行状态时，只有主站可以主动传输数据，在一个通讯周期中，EtherCAT 主站发送以太网数据帧，然后发送的数据帧遍历各个从站，当数据帧到达各个从站后，数据帧访问从站的内部存储区读取该从站中的数据，与此同时将需要反馈到主站的数据写入数据帧，然后将报文传输到下一个 EtherCAT 从站，直到该报文完成位于整个系统的最后一个从站的访问后，由最后一个从站返回经过完全处理的报文。（1）EtherCAT 主站由于 EtherCAT 主站采用标准的以太网控制器，因此主站具有优越的兼容性。EtherCAT 主站可以由安装有网络接口卡的计算机或者具有以太网控制的嵌入式设备组成，不需要专门的通讯处理器。EtherCAT 物理层连接原理图如图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2019年光伏及风电产业前景预测与展望[J]. 吕鑫,刘天予,董馨阳,祁雨霏,吕一明. 北京理工大学学报(社会科学版). 2019(02)
[2]探究EtherCAT工业以太网技术的特点及应用[J]. 梁宇. 科学技术创新. 2019(03)
[3]最佳倾角的单轴逐日系统设计研究[J]. 武志强,马民,路志明,刘振宇. 现代电子技术. 2019(01)
[4]EtherCAT无线网关设计与实现[J]. 钱秋阳,曹广忠,彭业萍,钟祥永. 自动化仪表. 2018(12)
[5]工业以太网EtherCAT通信控制器[J]. 王豪,吕洪武,王宏志. 长春工业大学学报. 2018(06)
[6]基于MSP430和ZigBee的跟日运动控制系统设计[J]. 许芬,梁雪辉,吴正旺. 微特电机. 2018(08)
[7]太阳能自动追光系统的节能技术研究[J]. 杨帜,张铭显,孙天宇,赵晴,李金夺,彭晓旭. 中国新技术新产品. 2018(15)
[8]一种高精度太阳跟踪控制装置研究[J]. 朱国栋,王成龙,马军,张娜. 传感技术学报. 2018(06)
[9]汽车移动式太阳追踪系统的控制与实现[J]. 贾华,江飞. 计算机与网络. 2018(10)
[10]太阳能电池板自动追光系统研究[J]. 贾丹平,王阳. 仪表技术与传感器. 2018(05)
硕士论文
[1]基于光纤导光的太阳跟踪技术[D]. 张丽.江苏大学 2017
[2]汽车可折叠式太阳能板追光系统的设计与研究[D]. 孟宝.吉林大学 2017
[3]太阳能电池板追光系统的研究[D]. 王阳.沈阳工业大学 2017
[4]太阳能电池板双轴追踪控制系统的研究[D]. 王博林.东北农业大学 2016
[5]自动跟踪式光伏发电系统研究[D]. 张博.重庆大学 2016
[6]智能建筑中太阳能跟踪系统的应用研究[D]. 郭建兴.长安大学 2015
[7]太阳能电池板自动跟踪系统的研究与设计[D]. 王重国.东北石油大学 2015
[8]基于EtherCAT的多轴运动控制器研究[D]. 孙士超.哈尔滨工业大学 2014
[9]实时EtherCAT通讯的交流伺服驱动器研究[D]. 郭忺.华南理工大学 2014
[10]太阳能电池板追日自动跟踪系统的研究[D]. 何燕阳.华侨大学 2013
本文编号：3026326
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国光伏产业累积装机容量
西安科技大学全日制工程硕士学位论文太阳能发电厂中群控逐日系统的通讯总线。2.1.2 系统方案设计在选择出适合群控逐日系统的实时工业总线后，最终确定太阳能电池板群控逐日系统的方案为视日运动轨迹跟踪和光电跟踪两种基本逐日方式相结合，通过 EtherCAT 总线来实现对逐日装置的群控。太阳能电池板群控逐日系统的总体框图如图 2.1 所示。
图 2.2 EtherCAT 运行原理图当 EtherCAT 处于运行状态时，只有主站可以主动传输数据，在一个通讯周期中，EtherCAT 主站发送以太网数据帧，然后发送的数据帧遍历各个从站，当数据帧到达各个从站后，数据帧访问从站的内部存储区读取该从站中的数据，与此同时将需要反馈到主站的数据写入数据帧，然后将报文传输到下一个 EtherCAT 从站，直到该报文完成位于整个系统的最后一个从站的访问后，由最后一个从站返回经过完全处理的报文。（1）EtherCAT 主站由于 EtherCAT 主站采用标准的以太网控制器，因此主站具有优越的兼容性。EtherCAT 主站可以由安装有网络接口卡的计算机或者具有以太网控制的嵌入式设备组成，不需要专门的通讯处理器。EtherCAT 物理层连接原理图如图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2019年光伏及风电产业前景预测与展望[J]. 吕鑫,刘天予,董馨阳,祁雨霏,吕一明. 北京理工大学学报(社会科学版). 2019(02)
[2]探究EtherCAT工业以太网技术的特点及应用[J]. 梁宇. 科学技术创新. 2019(03)
[3]最佳倾角的单轴逐日系统设计研究[J]. 武志强,马民,路志明,刘振宇. 现代电子技术. 2019(01)
[4]EtherCAT无线网关设计与实现[J]. 钱秋阳,曹广忠,彭业萍,钟祥永. 自动化仪表. 2018(12)
[5]工业以太网EtherCAT通信控制器[J]. 王豪,吕洪武,王宏志. 长春工业大学学报. 2018(06)
[6]基于MSP430和ZigBee的跟日运动控制系统设计[J]. 许芬,梁雪辉,吴正旺. 微特电机. 2018(08)
[7]太阳能自动追光系统的节能技术研究[J]. 杨帜,张铭显,孙天宇,赵晴,李金夺,彭晓旭. 中国新技术新产品. 2018(15)
[8]一种高精度太阳跟踪控制装置研究[J]. 朱国栋,王成龙,马军,张娜. 传感技术学报. 2018(06)
[9]汽车移动式太阳追踪系统的控制与实现[J]. 贾华,江飞. 计算机与网络. 2018(10)
[10]太阳能电池板自动追光系统研究[J]. 贾丹平,王阳. 仪表技术与传感器. 2018(05)
硕士论文
[1]基于光纤导光的太阳跟踪技术[D]. 张丽.江苏大学 2017
[2]汽车可折叠式太阳能板追光系统的设计与研究[D]. 孟宝.吉林大学 2017
[3]太阳能电池板追光系统的研究[D]. 王阳.沈阳工业大学 2017
[4]太阳能电池板双轴追踪控制系统的研究[D]. 王博林.东北农业大学 2016
[5]自动跟踪式光伏发电系统研究[D]. 张博.重庆大学 2016
[6]智能建筑中太阳能跟踪系统的应用研究[D]. 郭建兴.长安大学 2015
[7]太阳能电池板自动跟踪系统的研究与设计[D]. 王重国.东北石油大学 2015
[8]基于EtherCAT的多轴运动控制器研究[D]. 孙士超.哈尔滨工业大学 2014
[9]实时EtherCAT通讯的交流伺服驱动器研究[D]. 郭忺.华南理工大学 2014
[10]太阳能电池板追日自动跟踪系统的研究[D]. 何燕阳.华侨大学 2013
本文编号：3026326
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