当前位置: 首页 > 学术论文 > 太阳能 > 正文

基于LabVIEW光伏发电在线测控系统的研究

关注热度:86   来源:新能源学术论文  作者:王贵鑫
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:太阳能是一种清洁的永续能源,具有普遍性、可持续性、无污染的特点。在生产实践中,太阳能的有效利用形式包括光电、光热和光化学的转换。其中,光伏发电技术(光电转化)的应用和推广,已经成为国内外最重要,发展最快的能源补给形式。然而,研究如何提高光伏电池的光电转化效率,降低应用成本,成为光伏发电技术推广、应用的技术性难题。本课题就目前工程应用中使用传统智能仪表,手动记录现场数据的独立发电系统,结合LabVIEW虚拟仪器技术,将其功能优化,实现了在线自动采集光伏发电系统的相关数据(T,U,I,P),并对光伏电池的最大功率点实时跟踪。本论文为了实现真正意义的MPPT(Maximum Power Point Tracking),提出了“电导增量算法”实时跟踪太阳能的最大功率点。并设计制作了数据采集卡及智能控制器,该控制器电路采用单片机技术,产生PWM脉冲信号控制Boost升压斩波电路占空比,将该控制器加在负载蓄电池和光伏电池之间,最终实时调节最大功率点的目的。 针对目前工程应用中采用传统方式控制的独立光伏发电系统存在的不足,结合LabVIEW技术,对光伏发电在线系统的软硬件技术分别探讨和研究,最终实现了光伏发电数据在线自动测控。主要完成的工作如下: (1)查阅相关文献,深入的剖析了目前国内外所面临的能源形式,并提出利用光伏发电技术解决能源危机的方案。 (2)分析了光伏电池的工作原理及其数学模型,讨论分析了光伏电池温度、光照强度对其输出特性的影响,不仅在MATLAB/Simulink中搭建光伏电池仿真模型进行实验验证,并通过实验研究了光伏电池的输出特性。 (3)研究了蓄电池的电化学反应原理,并讨论了其充电控制的方法,蓄电池的三阶段充电控制法,可以避免蓄电池在使用过程中过充电现象。 (4)阐述了DC-DC电路的工作原理及MPPT的控制方法,通过比较分析,提出“电导增量算法”动态跟踪光伏电池最大功率点,在MATLAB/Simulink进行仿真实验,不仅验证了Boost升压斩波电路的有效性,还验证了“电导增量法”算法的优越性。经实践验证,该算法能够快速适应光照强度的变化。 (5)本论文详细介绍了LabVIEW的硬件相关及软件设计的思路和方法。最终完成了温度采集电路、信号调理电路、数据采集卡电路的制作,并设计实现了基于LabVIEW的集数据采集、分析、存储和在线发布功能于一体的虚拟仪器,得到最终的实验结果。
【关键词】:光伏发电 在线测控 电导增量法 DC-DC电路 LabVIEW
【学位授予单位】:山西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM615
【目录】:
  • 中文摘要8-10
  • ABSTRACT10-12
  • 第一章 绪论12-18
  • 1.1 课题研究背景与意义12-13
  • 1.1.1 能源面临的困境12
  • 1.1.2 太阳能资源利用12-13
  • 1.2 领域现状与前景分析13-16
  • 1.2.1 光伏发电技术14-15
  • 1.2.2 虚拟仪器技术15-16
  • 1.2.3 在线测控技术16
  • 1.3 论文主要研究内容和结构16-18
  • 第二章 光伏发电系统的工作原理18-28
  • 2.1 系统模型18-19
  • 2.2 光伏电池19-24
  • 2.2.1 光伏电池的基本原理19-20
  • 2.2.2 光伏电池的等效电路及输出特性20-22
  • 2.2.3 光伏电池的仿真建模22-24
  • 2.3 控制器24
  • 2.4 蓄电池24-26
  • 2.4.1 蓄电池的电化学反应与容量的计算25
  • 2.4.2 蓄电池的充电控制方法25-26
  • 2.5 本章小结26-28
  • 第三章 最大功率点(MPP)跟踪策略研究28-37
  • 3.1 最大功率跟踪策略28-32
  • 3.1.1 光伏电池MPPT控制原理28-30
  • 3.1.2 DC-DC转换电路建模30-32
  • 3.2 各种MPPT控制的方法32-33
  • 3.3 电导增量法的仿真实验分析33-36
  • 3.3.1 电导增量法的原理33-35
  • 3.3.2 仿真实验分析35-36
  • 3.4 本章小结36-37
  • 第四章 LabVIEW测试平台的搭建37-48
  • 4.1 LabVIEW技术介绍37-38
  • 4.2 LabVIEW硬件相关38-44
  • 4.2.1 计算机与I/O接口38-39
  • 4.2.2 传感器39-41
  • 4.2.3 信号调理41-42
  • 4.2.4 数据采集42-44
  • 4.3 LabVIEW软件设计44-47
  • 4.3.1 软件设计结构44-45
  • 4.3.2 软件功能模块45-47
  • 4.4 本章小结47-48
  • 第五章 在线测控系统性能测试48-60
  • 5.1 在线测控系统介绍及工作方式48-49
  • 5.1.1 在线测控系统介绍48-49
  • 5.1.2 在线测控系统工作方式49
  • 5.2 系统的硬件实现49-52
  • 5.2.1 温度检测电路49-50
  • 5.2.2 数据采集电路50-51
  • 5.2.3 DC-DC电路51-52
  • 5.3 系统的软件设计52-58
  • 5.3.1 系统主界面设计53
  • 5.3.2 数据采集分析53-57
  • 5.3.3 数据的存储与回放57-58
  • 5.3.4 数据的在线发布58
  • 5.4 本章小结58-60
  • 第六章 总结与展望60-62
  • 参考文献62-65
  • 攻读学位期间取得的研究成果65-66
  • 致谢66-67
  • 个人简况及联系方式67-69


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

几种光伏系统MPPT方法的分析比较及改进    徐鹏威;刘飞;刘邦银;段善旭;

户用光伏系统设计与实验研究    谈金军

独立光伏发电的自动跟踪系统    刘莫尘

光伏系统运行状态检测与数据分析技术研究    吴丹丹

光伏发电系统中最大功率跟踪控制方法的研究    田勤曼

基于虚拟仪器的太阳能电池性能测试系统研究    韩芝龙

基于最大功率跟踪控制的离网型光伏发电系统研制    肖莹

太阳能光伏发电控制技术研究    王东娇

转地养蜂专业户光伏系统的研究    杜忠明;熊飞峤;李天华;

大型集中并网光伏电站硬件设计要求及安全保护    王志刚;龙维绪;崔海昱;邓菊莲;刘祖明;廖华;涂洁磊;

关于青藏铁路工程中太阳能光伏发电的应用分析    鲁延武;高佳;

太阳能光伏支架系统的应用    李天下;

可再生能源综合应用于高速公路照明系统的可行性    刘方伟;杨向东;金建华;

光蓄互补发电系统控制策略的研究    许傲然;张柳;

基于扰动观察法的最大功率跟踪的实现    吴华波;

基于改进的变步长光伏并网系统MPPT控制策略研究    张驰;张代润;

模拟分析环境因素对小型太阳能发电系统运行特性的影响    任航;叶林;

大梅沙—万科中心工程太阳能光伏发电系统的应用    朱永斌;陈文良;

太阳能光伏发电系统工程结构强度设计    郝文华;

国内外太阳能空间结构的应用与技术探讨    罗尧治;饶力;

太阳能光伏建筑一体化设计与施工概述    罗尧治;吴成万;周南;徐东升;林建杰;叶幸超;

风光柴互补发电系统最大功率控制策略研究    冯乾;赵沛坤;梁俊霞;朱安西;施辉伟;朱炯;涂洁磊;

一种用于光伏系统的改进型最大功率点跟踪方法    胡希文;张建文;王刚;卓自明;

光伏发电系统中MPPT算法的研究与分析    徐亮;翟庆志;王宁;

光合细菌连续制氢试验系统设计    李刚;张全国;杨群发;岳建芝;

兆瓦级并网光伏示范电站的优化匹配设计    明杰;刘志璋;张庆祝;

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

人工智能及其在风—光互补发电场中的应用研究    张伯泉

太阳能光合细菌连续制氢试验系统研究    李刚

可再生能源发电与微网中储能系统的构建与控制研究    曾杰

太阳能光伏发电系统的控制问题研究    熊远生

大功率光伏并网逆变系统研究    马亮

西藏高寒地区水泥混凝土路面太阳能融雪(冰)技术研究    尉学勇

光伏发电系统运行理论与关键技术研究    徐瑞东

模糊控制在光伏最大功率追踪预测中的应用与研究    陈亚峰

基于LabVIEW的LED特性参数测试系统设计与研究    任凤娟

光伏建筑一体化计算机辅助设计系统开发    徐建国

低倍率聚光光伏系统的性能研究    徐章禄

张拉型温室大棚基本设计理论及节点构造研究    刘超

张拉型温室结构分析与设计研究    欧阳新义

光伏并网逆变器效率优化研究    李敏

计及感应电动机负荷的光伏并网系统的小干扰稳定性分析    田华

光伏并网系统中的非线性现象分析    许方圆

光伏并网逆变器的研究    曹建平

我国太阳能光伏发电产业趋势探讨    赵玉文;

太阳光伏发电    崔容强;喜文华;魏一康;张兰英;

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计    李进国,金新民

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究    杨海柱,金新民

光伏系统配套蓄电池的选择    汤建皮,黄刚

阀控铅酸蓄电池的热失控及其对策    孙成

太阳能光伏应用中的储能系统研究    陈维;沈辉;邓幼俊;

温度对具有吸收电解质的密封铅酸蓄电池性能的影响    郝琇,赵玉成

太阳能光伏应用中的蓄电池研究    陈维;沈辉;

Renewable Energies, Present & Future    X. S. Cai

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

独立光伏系统中蓄电池管理的研究    欧阳名三

光伏发电系统及其控制的研究    郑诗程

单相光伏并网系统的分析与研究    王飞

光伏并网逆变系统综合控制策略研究及实现    吴理博

独立光伏发电系统优化设计    程雅丽

我国可再生能源发展战略研究    裴郁

太阳能电池阵列模拟器的研究与设计    韩珏

太阳能光伏并网发电系统的分析与研究    马兆彪

太阳能(光伏)应用系统优化控制的研究    姚雪梅

高效太阳能电池关键技术研究    姚叙红

硅太阳能电池串联电阻的一种估算新方法    廖志凌;阮新波;

基于DSP的光伏并网发电系统的设计    王英;

太阳能光伏阵列最大功率跟踪技术的实现    杨思俊;潘晶莹;户桂民;

太阳能光伏发电技术及应用(5)    李宏毅,李加季

光伏发电自动跟踪系统    郭忠文

100W光伏系统的数据采集与技术评估    邓涛,沈辉,舒杰,邓幼俊

“贴”在墙上的发电机    唐黎标;

18家竞标方角逐中国最大并网光伏项目惊曝0.69元/度低价    

居民太阳能光伏发电并网引起的问题研究    张垠;

光伏并网逆变器辅助电源的设计    郭光伟;王俊峰;杨海柱;

未来我国并网光伏发电经济性评估    张达;张希良;吴抒;罗小虎;

光伏发电量与气象因子的关系及其预报试验简报    何明琼;陈正洪;成驰;

光伏发电出力预测系统介绍    

光伏发电温室的现状及技术前景研究    魏晓明;周长吉;丁小明;鲁少尉;曹楠;

基于气象因子的神经网络模型在光伏发电预测中的应用研究    代倩;段善旭;蔡涛;陈昌松;

铁路客站光伏发电的模式选择与计算    冯星明;汪隽;

基于LabVIEW的螺旋压力机行程测试系统研究    马宝华;陈宪明;

基于LabVIEW的变转速液压监测系统设计    彭天好;胡佑兰;朱刘英;

基于LabVIEW的智能控制器仿真实现    陆超;彭宇宁;齐小坤;何心;

一种基于LabVIEW的内锥差压信号测量系统    李枫;董峰;张福生;

10MWp光伏发电项目将落户我地区    记者 张中源

石市5个光伏发电项目通过评审    记者 乔素华

上海适合光伏发电吗    记者 周桂龙

服务光伏发电行业    记者 沈翀 刘加佳

我国光伏发电规模化应用启动在即    记者 夏祖军 韩馨仪

发展新能源光伏发电将居首位    洛阳中硅副总经理 严大洲

我国光伏发电成本逼近“火电”    于南

青海巨资补贴光伏发电引投资狂潮    CNE 记者 段贵恒 赵静

“金太阳”聚集“光”和“热”,财税优惠催生光伏发电业    本报记者 江钰铃 通讯员 周辰恩

光伏发电:进入毛票时代?    本报记者 何晓亮

分布式光伏发电微电网供能系统研究    袁建华

我国光伏发电项目规模化发展研究    殷帅

基于线性二次型最优控制的光伏并网发电系统的研究    李春玲

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

光伏发电并网系统的相关技术研究    赵杰

户用式光伏并网发电控制策略的研究    任碧莹

光伏发电关键技术及电动汽车充电站可靠性研究    于蓉蓉

反射聚光利用太阳能的基础理论与实验研究    江守利

间歇式可再生能源分布式发电对配电系统的影响研究    马立克

光伏燃料电池混合发电系统控制设计与仿真研究    史君海

基于LabVIEW光伏发电在线测控系统的研究    王贵鑫

用户型独立光伏发电照明系统的研究与设计    牟娟

模糊控制在光伏最大功率追踪预测中的应用与研究    陈亚峰

光伏电池建模及其在光伏发电预测中的应用    蒋亚娟

光伏发电控制系统关键技术研究    冯东英

光伏发电并网关键技术及其对电网的影响研究    余涛

独立光伏发电装置研究与系统设计    王亚兰

并网型光伏发电优化控制技术及其建模仿真    郭晓芸

光伏电源控制器的研究    王颖

光伏发电实验系统设计    黄敏君

 
关键词: 光伏发电

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言