智能光伏并网断路器的研究

发布时间：2021-08-28 06:52

　　现如今能源枯竭和环境污染问题十分严峻,因此清洁能源太阳能的开发和利用备受关注。光伏发电是太阳能利用的一种重要方式,已然成为未来的一种发展趋势,光伏产品的需求也会越来越大,开发和研制各类新型的、智能型的光伏产品,具有广泛的应用前景和重大意义。本文以光伏并网断路器为研究对象,在传统断路器基础上添加智能控制模块,并对其进行深入研究。首先,本文提出所设计的智能光伏并网断路器有传统的三段电流保护和电压保护功能以外,还具有自动识别功能,能自动识别光伏侧与主电网侧,防止断路器反接不能正常并网运行。本文也对电网参数计算的数学模型、三相电流保护以及电压保护的原理进行论述。根据研究分析的保护特性和功能要求提出了智能光伏并网断路器的总体设计方案。其次,本文运用模块化思想对智能光伏并网断路器控制器的硬件和软件进行设计。根据功能要求设计硬件系统的框架结构,硬件部分先是确定主控单元,重点设计了电源、数据采集、自动识别、脱扣单元、电动操作机构、人机交互、存储以及通信这几个模块,对每个模块进行了原理设计。结合硬件设计,软件部分有主程序、自动识别、数据采样、三段电流保护、电压保护、键盘输入与液晶显示、通信等几个模块,给... 

【文章来源】：湖北民族大学湖北省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

智能光伏并网断路器结构原理框图

硬件设计中以MCU为主芯片,配合外围电路完成多种信号采集和控制等功能。根据设计要求,硬件部分有以下几个模块:系统主控单元、电源、信号采集、自动识别、脱扣单元、人机交互、存储、电动操作机构以及通信等模块,不同模块分别实现不同的功能。总体结构框图如图3-1所示。3.2 硬件系统各子模块设计

系统主控单元用的是ST公司的STM32F446单片机,是一个32位单片机,自带512KbROM和128KbRAM,对系统的运算强度来说,该单片机已经能足够使用。此外,该单片机在系统不工作时处于低功耗模式,以节约能量。单片机的外设电路使用会增加系统的整体功耗,为节约能量,在使用单片机时,关闭不使用模块的时钟,同时将不使用的I/O口设置为输出低电平。其电路原理图如3-2所示。图中电路仅画出和电源与晶振相关引脚。3.2.2 电源模块

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3368031