光伏系统运行状态检测与数据分析技术的研究.pdfVIP

摘要 摘 要 太阳能作为一种非常重要的可再生能源日益受到人们的关注，光伏发电是目前 太阳能利用的主要方式。而太阳能电他作为光伏发电的主要部件，其长期的工作状 态和电气特性需要进行观测和研究。针对这一问题，本论文提出并研究了一套光伏 电池长期运行参数检测系统的设计方案。 本课题主要进行了以下几方面的工作: 1、首先介绍了对光伏电力检测系统的总体设计方案，该系统的分析测试和管 理采用基于LabVIEW测试软件的虚拟仪器自动测试平台。采集模块存储的数据可以 通过USB接口回放到分析平台的PC机上。 2、介绍了数据采集存储模块采用的硬件设计原理。模块的主控芯片采用带有 USB接口的C8051F320微处理器和大规模的FLASH存储器AT45DB321。详细介绍了 微处理器与PC机的USB接口技术、传输方式及通信协议。USB接口的通信软件部 分采用了USBXpress驱动开发套件。 3,PC机的软件部分采用美国NI公司的LabVIEW开发平台，实现了采集存储 设备的状态检测、硬件参数设置与读取、数据回放与擦除、数据显示与分析等功 能。本系统运用了模块化的思想进行编程，很好的实现了程序的复用，有效降低系 统的开发成本和周期，大大提高了仪器的灵活性和数据处理能力。 4、进行光伏电池特性检测实验。首先使用标准信号进行数据采集，验证采集 模块和软件部分的正确性，然后应用本课题设计的检测系统对光伏电池进行数据采 集，实现数据存储、回放、显示及分析全部过程。实验证明，本系统具有良好的可 靠性和实用性。 5、本课题主要解决了USB接口数据与LabVIEW的连接问题，实现了运用动态 连接库技术来驱动非NI公司产品的数据采集卡，为实验室提供了一个基于USB接 口的数据采集与通信的虚拟仪器平台。 关键词:光伏系统;数据采集:USB接口;LabVIEW ABSTRACT ABSTRACT Photovoltaicasagreenpower sourceisplayingavery important role inmodern energygeneration.ThePhotovoltaic systemsmain componentisbattery cell,anditslong-termrunningparametersneed veryclosemonitorandstu勿.Thepapergivesaprototypesolarcell runningstatusdatacollectionandanalysissystemdesign. Thispapercontainsthefollowingpart: 1、Systemdesign.Basedonvirtualinstrument (VI)theory,We developedahome-madeUSB-enabledembeddeddataacquisitionPCBboard anditscorrespondinglabVIEWPCapplication. 2,Adetaileddescriptiononhardwaremodule.WechooseC805IF320 microcontrollerasmainCPUandbuilditssurroundingcomponent.4chip AT45DB311Flashmadeuptotal32MBitlong-lifestorageandUSBprotocol stackwefullyutilizedUSBXpressdevelopmentkit. 3、 PC side software is bases on NI LabVIEW environment. We implemented devicedetection/communication,parameter download/upload, dataplaybackandtrivialdataanalysisfunctionmodule.Theproper modulation design give us better maintenance complexity and significantlyreducedtheo