光伏電站檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、作為一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，太陽能成為世界各國爭相開發(fā)的對象。太陽能主要利用形式是光伏電站，其具有數(shù)量眾多、分布分散，工作環(huán)境受到多重因素影響的特點(diǎn)，使得對電站進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)控造成困難。然而，光伏電站環(huán)境因素精確檢測對于電站的安全運(yùn)行至關(guān)重要。不僅如此，精確的環(huán)境因素檢測還能為建立光伏電站發(fā)電量模型提供數(shù)據(jù)依據(jù)。因此，能在惡劣工況和無人值守條件下進(jìn)行復(fù)雜環(huán)境因素檢測并遠(yuǎn)程傳輸檢測結(jié)果的檢測系統(tǒng)對于光伏系統(tǒng)建設(shè)有重大意義。課題研

2、究主要做了以下工作。
　　 首先，本文分析了光伏電站的運(yùn)行環(huán)境，尤其系統(tǒng)組件溫度、環(huán)境溫度和光輻照量對光伏電站運(yùn)行狀況的影響。確立了通過檢測上述三者判別光伏電站運(yùn)行狀況的可行性。重點(diǎn)討論了進(jìn)入大氣層后的環(huán)境因素對檢測的影響。之后，分析了硅光電池的伏安特性，討論了以硅光電池的短路電流輸出作為光輻照量檢測方法的可行性。同時(shí)，對環(huán)境溫度檢測和組件溫度檢測分別采用基于熱電阻和半導(dǎo)體集成溫度傳感器的檢測設(shè)計(jì)。
　　 其次，文中討論

3、了硅光電池的溫度效應(yīng)和譜效應(yīng)，以及效應(yīng)對精密檢測產(chǎn)生的誤差影響。論述了應(yīng)用Blaesser方法將標(biāo)準(zhǔn)檢測環(huán)境中檢測光輻照量推廣到不同溫度下，并通過引入大氣質(zhì)量(airmass)修正檢測結(jié)果中硅光電池的譜效應(yīng)的影響，保證了短路電流輸出與光輻照量保持線性關(guān)系。
　　 再次，本文在原理分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相關(guān)電路的設(shè)計(jì)。采用STC12C5A16S2單片機(jī)作為數(shù)據(jù)采集與檢測的核心器件。采用電子電路對光伏電站環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測，將采樣得到的環(huán)

4、境溫度、組件溫度和光輻照量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。利用單片機(jī)的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理功能，完成系統(tǒng)對環(huán)境參數(shù)的檢測，配置了485總線與上位機(jī)進(jìn)行通訊。同時(shí)在軟件設(shè)計(jì)中充分考慮光輻照量測量的各種干擾，進(jìn)行了溫度校正和譜校正，確保測量的準(zhǔn)確性。
　　 最后，由于電路干擾對于精密檢測系統(tǒng)的影響十分巨大，文中最后針對抗干擾設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述。探討了靜電耦合和公共阻抗耦合以及過程通道干擾對于電路的影響，給出了幾種抑制方式，并加入到系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中。