光伏直流监控装置的研究分析-光学专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 The Study and Analysis of a Photovoltaic DC Monitoring Device A Dissertation Submitted to Xidian University in Candidacy for the Degree of Master of Science in Optics by Sun Xueping February 2014 Xi’an, P. R. China 西安电子科技大学 学位论文独创性（或创新性）声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在 导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标 注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说 明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。 本人签名： 日期: 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保 留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后 结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 （必威体育官网网址的论文在解密后遵守此规定） 本学位论文属于必威体育官网网址，在 年解密后适用本授权书。 本人签名： 日期: 导师签名： 日期: 摘要 摘要 本文研究了对太阳能发电站直流柜进行实时监控的系统，介绍了监控装置研 发的背景，目标功能，技术指标以及其对光伏产业发展的重大意义，设计了一款 能够实时监测直流柜的电能信息，开关量信息并与远程控制中心进行通信的监控 装置。 监控装置采用了模块化设计方法，以 STM32F103 微处理器为核心，将仪表电 路划分为基于 FM24C16 芯片的数据存储模块，通信模块，采集模块和 LCD 显示 模块。16 路电流电压信号经过 74HC4051 芯片将并行信息转化成串行数据发送给 微处理器。开关量信号经过光耦隔离去抖动，直接挂接在微处理器上。比较存储 器优缺点，选择铁电存储器存储系统的实时信息，包括电流，电压，电能大小， 开关量的状态及系统工作的温度等。STM32F103 微处理器同时还将系统的实时信 息发送至 LCD 模块显示。 利用 altium designer 09 软件设计电路，完成印制电路板。MDK RealView 编 写微控制器与模块进行通信，处理所获得信息的软件。并综合比较现场总线，选 择在微处理器与数据存储模块和采集模块之间使用 I2C 总线通信，与远程中心之 间使用 RS485 接口，Modbus-RTU 通信协议传输数据。最终实现了光伏直流监控 装置的设计。完成设计后，本文根据仪表的功能指标，用 U-link 下载程序，在线 仿真完成仪表的各项功能。 关键词：光伏发电 监控终端 微处理器 系统扩充 传输模式 光伏直流监控装置的研究分析 Abstract Abstract In this paper, based on the study of the real-time monitoring system of DC cabinet on solar powerstation, the background of monitoring device, target function, the technical indexes and the great significance of thedevelopment of photovoltaic industry, a real-time monitoring of DC cabinet power information, on-off information which is able to communicate with the remote controlcenter is designed. The modular design method is taken to desing the monitoring device. Taking STM32F103 microprocessor as the core controller, the system consists of storage module based on FM24C16 chip, data acquisition