光伏电站远程监控系统的研究与实现

【摘要】：在能源短缺和环境污染问题日益严峻的今天,大力发展新可再生能源如太阳能已成为全球共识,近年来光伏产业发展势头迅猛。江南体育在线直播观看 发电是利用太阳能的重要方向之一,然而光伏电站多建设在分散、偏远、环境恶劣的地区,不利于人员值守,从而严重制约了光伏发电技术的推广运用,同时也突出了光伏电站监控的重要性,对光伏电站的实时高效监控和定期维护管理已经成为光伏电站建设必须考虑的重要问题之一。本文综合了ZigBee无线通信和BP神经网络算法,设计了光伏电站远程监控系统。 本文提出的远程光伏电站监控系统是集数据采集、数据分析显示、诊断故障为一体的智能应用系统。使用Jennic公司的EK000开发板作为硬件开发平台,JN5139为主要控制芯片,运用ZigBee协议,采用星型网络结构实现主从节点之间的数据传输和采集。软件使用CodeBlocks作为集成开发环境,将编译的代码下载到目标板中；选择了具有较强非线性映射能力、自学习能力和容错能力的BP神经网络算法进行光伏电站故障诊断,设计了光伏电站主要故障的输入与输出算法,并进行网络训练,建立了基于BP的光伏电站智能故障诊断系统,MATLAB训练结果证明该算法能够准确地诊断光伏电站故障的具体类型；最后通过LabVIEW虚拟仪器进行监控界面设计,实现了对采集到的数据进行显示与处理,利用VISA串口通信技术与ZigBee进行通信,并建立了基于LabVIEW的BP故障诊断系统,能够在监控界面上显示诊断过程,使用Access数据库存储数据,从而起到了对光伏电站的有效自动控制。实验结果表明,该远程光伏电站监控系统能够稳定可靠运行,并具有组网简单、花费少、维护性好等优点,达到了预期的效果。 本文研究的光伏电站远程监控系统能够进行实时监测,快速确定故障原因,并存储监测的记录数据,有利于工作人员迅速准确地排除故障,实现了光伏电站监控的功能。最后提出本文可以改进的地方,并对它的发展作出了展望。 【关键词】：光伏电站监控 ZigBee无线网络 BP神经网络 LabVIEW 故障诊断
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 光伏产业开发利用背景与研究现状11-13
• 1.3 光伏电站无线监控系统的发展13-15
• 1.3.1 基于ZigBee的光伏电站无线监控技术发展13-14
• 1.3.2 神经网络技术及其进展14
• 1.3.3 虚拟仪器监控技术及其进展14-15
• 1.4 论文的主要研究内容及结构安排15-17
• 第二章 光伏电站监控系统的总体设计17-23
• 2.1 光伏电站需求分析17-19
• 2.2 监控系统总体方案设计19-21
• 2.2.1 监控系统总体构架19-20
• 2.2.2 监控方案确定20-21
• 2.2.3 监控系统需要解决的关键问题21
• 2.3 系统的特色与创新之处21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 ZigBee节点硬件与软件设计23-44
• 3.1 ZigBee技术概述23-26
• 3.1.1 ZigBee技术特点23-24
• 3.1.2 ZigBee协议构架24
• 3.1.3 ZigBee节点设备类型24-25
• 3.1.4 ZigBee网络拓扑结构25-26
• 3.2 ZigBee无线网络硬件平台选型26-29
• 3.2.1 JN5139-Z01-M01模块简介26-27
• 3.2.2 JN5139传感器板简介27-29
• 3.3 系统硬件整体设计29-31
• 3.3.1 UART转USB接口功能29-30
• 3.3.2 串行通信RS23230
• 3.3.3 传感器电路30-31
• 3.4 ZigBee节点的软件开发环境31-33
• 3.4.1 软件开发调试环境CodeBlocks31
• 3.4.2 Flash programmer1.5.12下载工具31-33
• 3.5 ZigBee无线网络的实现33-43
• 3.5.1 ZigBee无线网络协调器节点设计34-38
• 3.5.2 ZigBee无线网络终端节点设计38-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第四章 基于BP神经网络的光伏电站故障诊断系统研究44-50
• 4.1 光伏阵列常见故障分析44-45
• 4.2 BP神经网络在光伏阵列故障诊断中的应用45-48
• 4.2.1 BP神经网络的建立45-46
• 4.2.2 BP神经网络故障诊断策略46-48
• 4.3 BP神经网络模型训练与实验验证48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 监控系统界面设计与实验研究50-67
• 5.1 LabVIEW软件简介50-52
• 5.1.1 LabVIEW的功能50
• 5.1.2 LabVIEW的特点50-51
• 5.1.3 LabVIEW的应用51-52
• 5.2 监控主界面设计52-53
• 5.3 基于LabVIEW开发的光伏电站BP故障诊断系统53-61
• 5.3.1 故障诊断模块界面设计54
• 5.3.2 BP算法程序框图54-57
• 5.3.3 神经网络训练模块设计57-58
• 5.3.4 历史故障查询模块58-61
• 5.4 远程通讯设计61-65
• 5.4.1 LabVIEW串口通讯功能函数61-63
• 5.4.2 LabVIEW串口通信步骤63-65
• 5.5 实验平台搭建65-66
• 5.6 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 参考文献69-73
• 附录73-74
• 致谢74-75
• 攻读硕士期间发表的论文与研究的项目75-76

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

各国光伏路线图与光伏发电的进展    杨金焕;邹乾林;谈蓓月;葛亮;陈中华;

太阳能并网系统的远程监控软件    王淼;赵双喜;

基于JN5139 ZigBee模块的温湿度监测系统    康琳;高文华;

基于IEEE1451.2标准的ZigBee终端节点设计    李庆;张娅;

基于LabVIEW实现神经网络    李勇;王细洋;王学超;

基于BP神经网络光伏发电系统MPPT的研究    梁惺彦;张蔚;

BP神经网络的发展现状综述    周政;

ZigBee技术在无线温室数据采集系统中的应用研究    祝晓东;肖四友;

基于DSP光伏发电系统的最大功率跟踪试验    李丹萍;葛强;谈磊;

基于电压扫描的光伏阵列故障诊断策略    胡义华;陈昊;徐瑞东;

蓬勃发展的江苏光伏产业    魏启东;王素美;李保庆;

基于ZigBee协议的环境检测系统开发    隋振;刘洪岐;洪伟;

基于Zig Bee的土壤墒情监测系统    靳广超;彭承琳;赵德春;杨丽丽;

江南体育在线直播观看 电池综述    成志秀;王晓丽;

光伏发电监控系统的设计与实现    王成福;李锐;刘辉荣;王超;段录平;

基于参数选取影响BP神经网络训练结果的分析    韩雪;

电网功率可控型太阳能电池-电网-蓄电池混合供电不间断逆变电源    吴凤江;孙秀冬;孙力;赵克;

BP神经网络优化算法研究    高源;

人工神经网络同时测定法在环境监测中的应用研究    张巍巍;程学峰;杨林;

光伏阵列故障诊断方法综述    胡义华;邓焰;何湘宁;

云南省发展光伏发电的条件和前景    洪祖兰;

基于JN5139无线传感器网络节点的设计    窦楠;杜尚丰;赵亮;

飞速发展的江苏省光伏产业    王素美;魏启东;李保庆;

分布式风-光联合供能系统研究与设计    王瑜;黎灿兵;苏喆;曲芳;

改进的Alopex算法及其在过程建模中的应用    阳治维;李绍军;

基于神经网络的交通流速度估计    魏超;陆奭蕾;刘允才;

基于BP网络的某微波转发设备故障诊断研究    张昊;张宝玲;何吉祥;

基于无线传感器网络的煤矿安全监控系统    牟宁芳;

江南体育在线直播观看 产业链垂直一体化构建研究    耿亚新

建筑设计的生态效益观研究    蔡洪彬

大时空尺度下民航安全管理效率研究    俞力玲

BP神经网络的理论及其在农业机械化中的应用研究    王吉权

凝固界面换热系数反求及铝合金薄壁件压铸造工艺优化    张立强

光伏建筑的性能优化及其与城市微气候的相互影响    田玮

中国光伏产业发展战略研究    李晓刚

我国分散发供电与集中供电协调规划理论及应用研究    杨素萍

复杂环境下基于神经网络的工件识别与机器人智能抓取    刘晓玉

太阳能交流模块逆变器及其控制技术的研究    谭光慧

基于BP神经网络的航段安全评估研究    王浩锋

数据挖掘技术在彩票销售数据分析中的应用研究    吴珺

低倍率聚光光伏系统的性能研究    徐章禄

基于主成分分析和神经网络的蛋白质糖基化位点的预测    何伟

嵌入全球价值链的中国光伏产业发展路径研究    张翱林

轨道交通车站设备智能监控与故障诊断系统的研究    梁盼盼

基于MIV特征筛选和BP神经网络的滚动轴承故障诊断技术研究    周莹

太阳能跟踪控制系统的研究与设计    方建钢

森林火灾实时监测系统的光伏供电系统研究    孙振佳

基于感性工学和神经网络的产品意象造型设计系统研究    范跃飞

基于神经网络的传感器非线性误差校正    林康红,施惠昌,卢强,奉玲

非对称模糊PID控制在光伏发电MPPT中的应用    张超,何湘宁

基于ZigBee技术的射频芯片CC2430    马永强;李静强;冯立营;

组态软件的现状与发展    欧金成,欧世乐,林德杰,彭备战

江南体育在线直播观看 阵列故障诊断的研究    杨维翰,王培珍,周雷

江南体育在线直播观看 阵列的红外特性研究    王培珍,王群京,杨维翰

LabVIEW的外部代码接口    刘红显,黄文梅

基于DSP的太阳能阵列最大功率跟踪技术研究    杨海柱;刘洁;张育红;

前向神经网络隐含层节点数的一种优化算法    夏克文;李昌彪;沈钧毅;

光伏系统最大功率点跟踪控制仿真模型    李炜;朱新坚;

基于神经网络和支持向量机的光伏最大功率跟踪研究    唐彬

西藏建成近400个县级、乡级光伏电站    

超大规模荒漠并网光伏电站的建设    廖华;许洪华;

青海省独立光伏电站运行维护管理经验    陈慧玲;

青海省光伏电站所面临的挑战与对策    石坚;

独立村落光伏电站系统运行及使用的调研与分析(2)——村落光伏电站机手的调研与分析    陈东兵;马胜红;张亚彬;陈光明;董文娟;

并网光伏电站动态建模及仿真分析    李晶;许洪华;赵海翔;彭燕昌;

考虑电网安全稳定约束的光伏电站最大安装容量计算与分析    王一波;李晶;许洪华;

独立光伏电站太阳场地的评价    马勇刚;张跃;曾丽琴;

发改委称国家将在甘肃建首个大型沙漠光伏电站    

美国亚利桑那州立大学建立光伏电站    

乌兰并网光伏电站设计体会    杨建;杨宇东;胡会永;史红丽;

光伏电站接入电网影响分析    顾文;王红星;徐敦彬;陈士军;

上海崇明前卫江南体育在线直播观看 电站的运行实践和成果    潘捷;任浩翰;戴成鸿;周彬;

分布式光伏电站的数据采集研究    许颖文;陆成;

中德财政合作青海太阳能项目光伏电站设计与运行    刘宏;李田珍;岳兴华;

基于机理模型的并网光伏电站实时效率分析    陈祥;

基于机理模型的并网光伏电站实时效率分析    陈祥;

光伏电站与配电网谐波交互影响    谢宁;罗安;马伏军;陈燕东;帅智康;

光伏电站信息化管理系统研发    王民浩;谢小平;余荣祖;王霁雪;郭雁珩;易跃春;杨存龙;魏显贵;李伟宏;原向阳;曹海滨;庞秀岚;

大型并网光伏电站的设计与探讨    陈祥;

光伏电站开发成本有望降低    记者 王文嫣

业界“点赞”规范光伏电站投资开发新政    本报记者 赵汀

边远地区独立光伏电站后期维护费用应尽快落实    记者 蒙华 刘荣慧

国内首个荒漠化并网光伏电站建成    李满福

青海百科10兆瓦并网光伏电站开工    记者 王志远

气候论证曹妃甸光伏电站工程    记者 邢开成　通讯员 顾光芹

山东最大光伏电站在济落户    记者 杨镇

全国最大屋顶光伏电站在杭州落成    记者 方云伟

特呈将建全省首个大型光伏电站    记者 肖胤　通讯员 李弥园

阜宁屋顶光伏电站并网发电    施玉森　杨树立

电网接纳光伏电站并网运行的适应性及对策研究    李乃永

计及相关性的含风电场和光伏电站电力系统可靠性评估    秦志龙

并网光伏电站模型及其运行特性研究    许晓艳

大规模光伏电站建模及外特性研究    王旭阳

基于物联网分布式楼宇光伏电站监控系统设计    柳希广

计及相关性的光伏电站容量可信度评估    高英

光伏电站接入孤立电网的优化运行与稳定性研究    侯磊

大型光伏电站接入对内蒙电网影响的研究    李伟

大型光伏电站接入电网的技术和特性研究    张琪祁

光伏电站检测系统的研究    方白

并网光伏电站的电能质量评估及运行特性分析    叶金根

光伏电站有功功率控制策略研究    李烨