太阳能光伏发电系统检测平台设计开题报告.pdf
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1、课 题 名 称:太阳能光伏发电系统检测平台设计 说明 1根据南京工程学院毕业设计(论文) 工作管理规定,学生必 须撰写毕业设计(论文)开题报告,由指导教师签署意见、教研 室审查,系教学主任批准后实施。 2开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审 查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成, 开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。其 中的文字表达要明确、 严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文 表达。第一次出现缩写词,须注出全称。 4本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描 述,应不少于 2000字,没有经过
2、整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网 上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5开题报告检查原则上在第24 周完成,各系完成毕业设计开 题检查后,应写一份开题情况总结报告。 毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名学 号专 业 指导教师姓名职 称教授所在系部 课题来源 自拟课题 课题性质 课题名称太阳能光伏发电系统检测平台设计 毕业设计的内 容和意义 随着温室效应导致地球气候越来越恶劣,特别是近年入夏以来我国大部持续 的高温以及南方的洪涝灾害,能源问题作为人类环境问题的一个重要组成部分越来 越受关注, 太阳能作为一种可持续利用的清洁能源,是理想的可再生能源选择,太 阳能发电作为一种清洁能源越来越被人
3、们看好。光伏发电系统的运行一般是在无人 职守的情况下进行,对地面上很分散的光伏系统进行监测维护是十分困难繁琐的, 需要大量的时间和人力物力,因此在光伏发电系统中采用集中监控系统具有重要意 义。光伏发电系统的能量输出因周围环境的变化而表现出较大的差异,对光伏发电 系统进行实时监测,可以获得原始测量数据,为系统的改进与优化以及以后的科学 研究提供有用数据, 对系统环境参数及其系统本身的电气性能进行监测和分析是保 证系统正常高效运行的前提。 本系统设计了一个以LabVIEW 为软件支持、 以数据采集卡为硬件支持的虚拟 仪器来评测光伏发电系统的性能,并拥有数据采集、数据保存和信号分析等功能。 在这个所
4、提出的系统中,测量的信号包括气象参数(如温度等)和电气参数(比如 光伏阵列的电压和电流等)。Labview 可以利用高性能的模块化硬件,结合高效灵 活的软件来完成各种测试、测量和自动化应用。灵活高效的软件可以创建自定义的 光伏监测系统的用户界面并能提供强大的后续数据处理能力,可以方便的设置数据 处理、转换、存储的方式。模块化的硬件能方便的提供全方位的系统集成,另外 Labview 还有网页发布、报告生成、数据管理以及软件连接等功能。本文利用 Labview 的强大功能配合FieldPoint 模块化分布式I/O 设计了一种太阳能光伏发电 数据监测系统,并通过网页发布的功能达到远程监测的目的。
5、文献综述 本系统包括信号采集及处理电路,信号分析单元,通讯单元, 信号的显示和存储单 元。下面分别加以说明: 信号的采集及处理电路 光伏发电监测系统需要从现场获取的信息主要包括:光伏方阵运行时的直流电 流值、电压值, 交流电流值、 电压值, 功率值, 以及光伏发电系统现场的气象参数。 采用与以上信息相对应的传感器和变换器对数据进行测量,温度传感器采用精密铂 电阻温度传感器PT100,该传感器按照IEC751 国际标准设计和制作,利用铂电阻 在温度发生变化时其电阻值也发生变化的特性来测量温度,传感器元件由铂丝烧 制,稳定性高,测量范围广,利用两个温度传感器可以分别对光伏组件表面温度和 环境温度进
6、行测量,将被测温度转换成(420)mA DC 二线制标准信号而远程发 送。电压的测量采用四通牌ST-A 系列的 STCV-800 电压传感器,该系列传感器广 泛用于电力系统的监测,电压测试范围分别为01200V。直流电流的测量选用武 汉仪表公司生产的HD 系列高精度直流大电流传感器 直接采集来的信号由于噪声等原因不一定能够满足采集系统的要求,为了适合 数据采集设备的输入范围,由传感器生成的电信号必须经过处理。信号调理装置能 够按照要求放大或者缩小电压电流范围,并对信号进行隔离滤波等处理。分布式信 号采集系统非常适合于工业现场的测试,它可以使信号调理在靠近传感器的位置进 行。监测系统采用NI 公
7、司的 FieldPoint 模块化分布式I/O 产品,利用RS485 串行 接口可以方便的连接到本地PC。FieldPoint 内装信号调理部件,可以直接连接到传 感器,具有精确可靠的16 位模拟输入,可供混用与搭配的独立I/O 模块能够在恶 劣环境下使用。另外,FieldPoint 具有将I/O 功能、信号终端和通讯方式模块化的 创新结构。系统设计周期短而且性能稳定,FieldPoint系统包括大量隔离模拟与数 字 I/O 模块、接线座 , 以及网络接口, 以便更容易地与标准开放式网络相连接。用 户可以单独选择最合适的特定应用网络接口模块、I/O 模块或信号终端类型。光伏 发电监测系统选用N
8、I FP-AI-110 单端输入模块、NI FP-TC-120 热电偶模块和NI FP-1001 网络接口模块。 电压信号的采集选用NI FP-AI-110 模块, 它是 8 通道单端输入模块,用于从各种传 感器直接测量电压和电流信号。温度的采集选用NI FP-TC-120,8 通道热电偶模 块,操作温度范围为-40 到 70 C ,用于标准J、K、T、N、R、S、E 和 B 热电偶 的温度的测量,具有信号调理、双层绝缘隔离、输入噪声过滤的功能和高精度 delta-sigma 16 位模 -数转换器, 保证测量数据的精确。以上两模块均提供HotPnP (热 插拔) 操作且配置简单,可自我诊断和
9、自动调整到工程单位,是专为高效高可靠度 的测量而设计的,提供滤波处理的低噪音16 位分辨率模拟输入和过量程保护、板 载诊断的功能都确保了无故障的安装和维护,且均附有NIST 校准认证书以确保精 确可靠的模拟测量, 非常适合在光伏发电监测系统中进行应用。为了实现FieldPoint 和 RS485 总线之间的通讯,还采用NI FP-1001 网络接口模块,每个FP-1001 网络 模块可将多达9 个 FieldPoint I/O 模块作为结点连接到RS485 网络。 FP-1001 通过 FieldPoint 端子基座连成的本地高速总线,管理 PC 和 I/O 模块间的通信。FP-1001 还提
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- 太阳能 发电 系统 检测 平台 设计 开题 报告
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