家用光伏发电系统能量流控制研究——毕业论文

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1、武汉理工大学毕业设计（论文）家用光伏发电系统能量流控制研究学院（系）：自动化学院专业班级：电气工程学生姓名：XXXXXXXXXX指导教师：XXXXX26摘要随着时代的发展和社会现代化的一步步前进，人类对能源的需求越来越多。如今，新能源开发成为解决能源问题的根本途径。在人们对新能源的不断探索中，电能始终处于举足轻重的地位。而太阳能光伏发电也正是新能源和可再生能源的重要组成部分。由此，在光伏发电这一问题中，本文探究了家用光伏发电系统的能量流控制方法。我们采用MCGS小型工业平板电脑对MPPT太阳能控制器及48VDC/2

2、20VAC双向转换逆变器进行控制，以控制算法控制太阳能光伏发电并网、太阳能光伏发电充电、电网对蓄电池充电等能量流的流动，利用工业平板进行软件编程。最终实现对于家用光伏发电系统中电压、电流输入输出量等的反映，并简单分析能量流优化的方法，呈现出一个便于操作的触摸屏界面，并通过Modbus通讯协议实现与硬件的连接。关键词：太阳能、发电、控制、工业平板、通讯26AbstractWiththedevelopmentoftheageandsocialmodernization,agrowingnumberofenergyisd

3、emandedbypeoples.Nowadays,thedevelopmentofnewenergyhasbecomeafundamentalwaytosolvetheenergyproblem.Inthecourseofthecontinuousexplorationofnewenergy,electricenergyalwaysplaysadecisiverole.Atthesametime,thesolarphotovoltaicpowergenerationisanimportantpartofnewen

4、ergyandrenewableenergy.Thus,thispaperexploresthedomesticphotovoltaicpowergenerationsystem’senergyflowingcontrolmethodfortheissueofthephotovoltaicpowergeneration.WeadoptMCGSsmallindustrialpanelPCtocontrolMPPTsolarcontrollerand48VDC/220VACbidirectionalconversion

5、inverter.Thecontrolalgorithmcontrolsgridsolarphotovoltaicpowergeneration,solarphotovoltaicpowergeneratingandpoweronchargingforthebatteryenergyflowingwiththemethodofindustrytabletsoftwareprogramming.Ultimately,MCGSwillreflectthehomephotovoltaicpowersystem’svolt

6、ageandcurrentquantityofinputandoutputandanalyzesimplyaboutenergyflowoptimizationmethod.ItalsowillreflectatouchscreeninterfacewhichiseasyforhandingandconnectprotocolandhardwareaccordingtotheModbuscommunication.KeyWords：Solarenergy,Powergeneration,Control,Indust

7、rialpanelPC,Communication26目录摘要IAbstractII目录III第1章绪论11.1研究背景、目的和意义11.2国内外研究现状21.3光伏发电系统的原理31.3.1光伏电池的工作原理基础31.3.2MPPT太阳能控制器51.4设计基本内容5第2章家用光伏发电系统的组成72.1光伏发电系统的基本组成72.2带有MPPT的光伏发电系统7第3章通信协议83.1通信接口方案83.1.1RS-232通信83.1.2RS485通信83.1.3通信方案选择113.2Modbus协议113.2.1协议介

8、绍113.2.2Modbus上的数据传输123.2.3Modbus信息帧143.2.4错误校验方法16263.3基于RS-485物理层的Modbus通信协议173.3.1主机/从机通信原理173.3.2信息传输173.3.3设备地址193.3.4通信时序19第4章MCGS工业平板控制204.1MCGS组态软件的整体结构204.2MCGS工程构建214.3控制