多地区太阳能资源的监测与分析

发布时间：2021-01-18 14:18

　　设计一套基于光伏组件输出Ⅰ-Ⅴ特性扫描和GPRS通信的12朝向太阳辐照度远程监测系统,采用光伏自主供电,自动定时采集和存储数据,并根据上位机指令远程传输。上位机对数据进行处理和保存,形成多朝向太阳能资源数据库。在中国多地安装的系统运行稳定,数据传输准确,为建设多朝向太阳能资源和光伏发电效率监测网奠定了良好的基础。基于已采集的数据,分析和比较不同地区的太阳能资源状况,并对其概率分布特性作初步研究,不仅对光伏发电系统的规划与建设具有重要的指导意义,也将为大规模光伏发电对电网安全与稳定运行影响的研究提供有价值的数学模型。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(10)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

系统结构

数据采集子系统结构如图2a所示，由多朝向光伏阵列、数据采集控制器、充放电控制器、GPRS-DTU模块和蓄电池组成。通过定时采集多个特定朝向上光伏组件的最大功率，推算任意朝向上的最大功率及对应的太阳辐照度。为提高系统长期运行的稳定性和准确性，选用衰减系数相对较低的多晶硅太阳电池，13块10 W光伏组件构成12朝向光伏阵列（图2b），其中12块光伏组件兼顾采样和供电功能，另外1块与当地纬度保持一致的光伏组件用于维持系统供电，防止采样模式时电源中断。数据采集控制器（图2c）上电后自主运行，采样周期为1 min，通过高速采样光伏组件对电容的充电过程，扫描每块光伏组件的I-V曲线，捕捉最大功率点电压和功率，并存入片外FLASH芯片，同时记录一些相关的参数，如环境温度、蓄电池电压、当天数据采集的开始时间和停止时间等。充放电控制器实施光伏组件对12 V/20 Ah蓄电池的智能充电控制，同时向主控芯片及外围电路提供5 V直流工作电源。远程通信终端单元选用GPRS DTU-H7210。1.3 系统控制软件

下位机控制软件用于数据采集控制器，主程序框图如图3所示。采用Flash(64 Mbits）存储采集到的光伏数据和环境变量，包括最大功率点电压和功率、环境温度等，可满足连续采集1年完整数据的需求，而系统年月日的运行状态被记录在EEPROM(512Kbits）中。上位机监控软件是基于C#.NET开发的典型的Windows窗口界面程序，用于完成发送指令和接收数据并作处理。软件采用TCP/IP网络通信协议，经由服务器与不同地区的DTU进行远程通信，进而实现实时数据查看、历史数据下载、时钟查询和同步等功能。2 系统安装与运行

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2985097