基于LabVIEW的光伏电站数据监测系统研究

发布时间：2019-07-21 21:13

【摘要】：目前世界各国都把发展可再生能源与新能源作为解决能源危机的途径,而太阳能是最具开发潜力和开发价值的绿色能源之一。光伏发电是太阳能发电的主要方式,我国和其他国家近几年都会大规模的建设光伏电站。通常,大型光伏电站都处在比较偏远的地区,不易于管理人员现场直接管理,妨碍了光伏发电的应用推广。结合我校并网光伏电站工程项目,使用Lab VIEW软件研究开发出一套远程对电站运行参数和环境参数进行实时监测的系统。本文的主要工作可以总结为以下几个方面。1)光伏发电系统及电站监测系统研究。本文从现有光伏电站的实际情况,对光伏发电系统的类型和组成做出了简单介绍。分析了光伏电池发电的原理,并从光伏电池等效电路入手推导出光伏电池数学模型。对模型进行简化,得到光伏电池工程数学模型。使用Lab VIEW软件建立工程数学模型,仿真得出太阳辐射强度和温度变化对光伏电池输出特性的影响。介绍我校光伏电站的情况和数据监测系统设计。2)光伏电站的数据采集与发电设备的上位机监测研究。本文设计了气象仪、汇流箱、逆变器、电池板表面温度等数据的采集方案,并介绍了光伏设备串口通信协议。根据设备通信协议,使用Lab VIEW软件编写上位机监测程序,进行电池板表面温度、环境气象、汇流箱、逆变器的数据采集及上位机界面设计。3)电站数据的存储与查询的软件设计。使用Lab VIEW自带的Lab SQL数据库工具包将采集到的电站发电数据和气象数据存入SQL Server 2005数据库中,实现数据的本地备份以及数据的本地查询功能。编写报表输出程序以便将采集数据生成电子表格文件。4)研究电站数据的远程通信。使用Data Socket技术完成电站数据的发布。电站数据经过加密封包后使用Lab VIEW编写的TCP数据传输程序以服务器/客户端(C/S)模式向主管部门数据中心传输电站发电数据。通过数据的远程传输,可以通过网页查看电站的运行数据,实现数据的远程查询。5)电站数据监测系统生成可执行文件。使用Lab VIEW2012专业版自带生成应用程序的功能,将编写的电站数据监测系统生成应用程序文件。完成电站数据监测系统软件编写工作。经过近一年的运行测试,该监测系统运行稳定可靠,可以完成对光伏发电系统的监测、数据备份和远程通信的功能。具有实时性好、功能全面等特点,具有很强的工程实用价值。
【图文】：

2，仿真得出在不同的太阳辐射强度下光伏组件的功率-电压输出特性如图2-6所示。选取太阳辐射强度S固定为1000W/m2，温度依次选取为T1=25℃，T2=35℃，T3=15℃，仿真出不同温度条件下的功率-电压输出特性如图2-7所示。图 2-6 太阳辐射强度对输出特性影响Fig.2-6 Solar radiation effects on output characteristics图 2-7 温度对输出特性的影响Fig.2-7 Effect of temperature on the output characteristics从图 2-6 可以看出当太阳辐射强度下降时，输出功率和最大功率点随之下降，开路电压也随太阳辐射强度呈现出极其微小变化。当环境温度不变时，电池输出功率随太阳辐射强度的增强而增加；从图 2-7 可以看出温度升高，导致开路电压的下降，从而电池的功率也会降低。可知温度越高对于光?

3=15℃，仿真出不同温度条件下的功率-电压输出特性如图2-7所示。图 2-6 太阳辐射强度对输出特性影响Fig.2-6 Solar radiation effects on output characteristics图 2-7 温度对输出特性的影响Fig.2-7 Effect of temperature on the output characteristics从图 2-6 可以看出当太阳辐射强度下降时，输出功率和最大功率点随之下降，，开路电压也随太阳辐射强度呈现出极其微小变化。当环境温度不变时，电池输出功率随太阳辐射强度的增强而增加；从图 2-7 可以看出温度升高，导致开路电压的下降，从而电池的功率也会降低。可知温度越高对于光伏电池的发电并不是有利的[25]。通过上述对光伏
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615;TP274

【参考文献】