淺析光伏發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)

發(fā)布時間:2016-06-06   來源:本站編輯

?1.光伏發(fā)電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可快速采集太陽能電池、蓄電池等器件的關(guān)鍵工作參數(shù)和太陽能輻射量、環(huán)境溫度等氣象參數(shù),并且隨時將采集的數(shù)據(jù)存入裝置內(nèi)的大容量非易失性數(shù)據(jù)存儲器,最大容量可存入十年的工作數(shù)據(jù)。根據(jù)需要,還可隨機(jī)將記錄的數(shù)據(jù)打印出來,供設(shè)計(jì)或使用部門進(jìn)行系統(tǒng)定量分析及資料存檔,為今后光伏發(fā)電系統(tǒng)更合理的設(shè)計(jì)提供寶貴的科學(xué)依據(jù)。同時經(jīng)常定期分析檢查采集的工作數(shù)據(jù),還可及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)各部件的故障或隱患,隨時排除故障或調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù),以保證太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作,并可有效地延長太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的工作壽命。

(1)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo):

①蓄電池電壓:標(biāo)稱值;最大值;采集精度1%;采集周期為1分鐘。

②太陽能輻射量:最大值;采集精度1%;采集周期為1分鐘。

③環(huán)境溫度測量范圍:-20℃~+60℃;采集精度1%;采集周期為1分鐘。

④蓄電池充電電流:最大值;采集精度1%;采集周期為1分鐘。

⑤蓄電池放電電流:最大值;采集精度1%;采集周期為1分鐘。

(2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本功能

①數(shù)據(jù)采集。每隔1分鐘將蓄電池電壓、太陽能輻射量、蓄電池充電電流、蓄電池放電電流、環(huán)境溫度等工作參數(shù)循環(huán)采集一次并暫存于數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。

②數(shù)據(jù)處理和記錄。每隔1小時,采集系統(tǒng)將前60次采集的參數(shù)分別求平均值作為當(dāng)前值存入掉電不丟失數(shù)據(jù)的EEPROM中與以前存入的參數(shù)進(jìn)行比較,求得5個參數(shù)今日的最大值和最小值也存入EEPROM中。EEPROM中最多可存前98天每小時的當(dāng)前值、最大值和最小值。由于采集系統(tǒng)內(nèi)有硬時鐘芯片,所以每到月底和年底,采集系統(tǒng)自動將蓄電池充電電量、放電電量和太陽能總輻射量進(jìn)行累加統(tǒng)計(jì)并記錄,采集系統(tǒng)可記錄10年的累計(jì)值。

③顯示。采用中文點(diǎn)陣液晶顯示器,可分屏顯示:被采集的5個工作參數(shù)的當(dāng)前值,今日最大值和今日最小值。瀏覽前98天內(nèi)任意一天中的5個參數(shù)24小時的歷史記錄數(shù)據(jù)。瀏覽前10年中任意一年、任意一月的三個累計(jì)值。

④歷史數(shù)據(jù)打印。采用中文點(diǎn)陣打印機(jī)可打印任意選擇開始日期和結(jié)束日期之間6個工作參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)(每天每小時的當(dāng)前值、最大值和最小值)。

⑤硬時鐘校準(zhǔn)設(shè)置??呻S時調(diào)整當(dāng)前日期(年、月、日)和當(dāng)前時間(小時、分鐘)。

(3)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能如下:

①CPU將被采集的5路工作參數(shù)經(jīng)信號處理電路處理后,輸入至對應(yīng)A/D輸入端口,由軟件程序控制定時進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

②數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一個完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),如果按常規(guī)配置進(jìn)行設(shè)計(jì),除CPU微處理器外,還需要多個不同功能的外圍器件,如地址鎖存器、EPROM、RAM、PLD等才能構(gòu)成一個實(shí)用的系統(tǒng),這樣以來,將使整個系統(tǒng)體積變大、布線復(fù)雜。為此,在設(shè)計(jì)中可采用PSD3系列“可編程單片機(jī)通用外圍接口芯片”,可將單片機(jī)需要的多個外圍芯片集成在一個芯片內(nèi),從而大大簡化了電路設(shè)計(jì)。

③由于需要記錄存儲98天的多個采集處理數(shù)據(jù)和10年的累計(jì)數(shù)據(jù),信息量很大,所以配置有內(nèi)含電池的32K不掉電RAM,長期記憶系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

④設(shè)計(jì)中最大采集的蓄電池充電電流最大可達(dá)200A、放電電流最大可達(dá)300A,采集精度為1%,如采用傳統(tǒng)的分流器進(jìn)行取樣,將很難保證采集精度要求。為此,選用先進(jìn)的霍爾電流傳感器,不僅簡化了安裝工藝,還可提高采集精度和工作可靠性。

⑤數(shù)據(jù)顯示采用點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊,可清晰地顯示4行標(biāo)準(zhǔn)漢字或8行ASCⅡ碼字符,該LCD顯示器內(nèi)含背光電路,使數(shù)據(jù)顯示更加清晰。當(dāng)10分鐘內(nèi)無按鍵操作時,將自動關(guān)閉背光電路,以降低采集系統(tǒng)的自身功耗。

⑥機(jī)內(nèi)配置有標(biāo)準(zhǔn)的并行打印機(jī)接口電路,外接中文點(diǎn)陣打印機(jī),可隨機(jī)打印系統(tǒng)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù),供資料存檔使用。

2.光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)

光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如1所示,監(jiān)控系統(tǒng)和群控器(ClusterController)功能如下:

①光伏發(fā)電系統(tǒng)的總體顯示的信息包括:日期、已發(fā)電總量、天發(fā)電量、當(dāng)前輸出功率、逆變器總量、正常工作逆變器的數(shù)量。

      關(guān)鍵詞: 電力新聞

阿里云ECS服務(wù)器

稿件媒體合作

  • 我們竭誠為您服務(wù)!
  • 我們竭誠為您服務(wù)!
  • 電話:010-58689070

廣告項(xiàng)目咨詢

  • 我們竭誠為您服務(wù)!
  • 我們竭誠為您服務(wù)!
  • 電話:010-63415404

投訴監(jiān)管

  • 我們竭誠為您服務(wù)!
  • 電話:010-58689065