基于PM总线的光伏发电监控系统的设计与实现

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1、广东工业大学硕士学位论文（工程硕士）基于PM总线的光伏发电监控系统的设计与实现江瑶二O一八年六月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111503047广东工业大学硕士学位论文(工程硕士)基于PM总线的光伏发电监控系统的设计与实现江瑶指导教师姓名、职称：李志忠副教授企业导师姓名、职称：无专业或领域名称：电子通信工程学生所属学院：信息工程学院论文答辩日期：2018年6月2日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofM

2、aster(MasterofEngineering)TheDesignandImplementationofPhotovoltaicInverterMonitoringSystemBasedonPMBusMasterCandidate:JiangYaoSupervisor:AssociateProf.LiZhizhongJune2018SchoolofInformationEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P.R.China，510

3、006摘要摘要21世纪以来，随着社会经济的发展，人类日常工作和生活中对能源的需求量也在不断增加，世界能源日趋紧张，太阳能具有储量无限、通用性、利用清洁和经济效益高等优点，使得光伏发电技术得到了大力发展。与此同时世界电力系统向电网智能化方向发展，但其监控技术因数据读取不够准确、数据传输不够稳定、开发指令繁琐和管理人员运维成本高等问题制约了其发展，监控系统的改进工作一直在进行中，因此，对光伏发电监控技术进行研究具有重要的参考意义和实际工程价值。本文针对分布式小功率光伏逆变系统开发了基于PM总线的光伏发电监控系统，PM总线从经

4、济成本、开发难易程度、系统开发指令编写及调试维护等方面体现了基于PM总线的光伏发电监控系统的优势及必要性。主要工作包括下位机主控制器硬件电路设计、光伏逆变器的设计与实现、PM总线协议的实现、数据库的设计、上层监控界面的开发等，完成了分布式小功率光伏发电监控系统的开发和设计。首先，基本阐述了光伏发电监控系统的研究背景、意义以及国内外光伏发电技术以及光伏发电监控系统的现状和发展趋势，从而确定了本文的研究内容。其次，详细介绍了光伏发电监控系统的基本框架，阐述了PM总线的基本原理与优越性，介绍了监控系统部分包括PM总线的设计、主

5、控芯片及其硬件、上位机软件设计等。详细阐述了PM总线的事务类型、协议栈功能、总线时序与数据格式，同时根据监控系统进行了分析，确定了其设计原则与需求。然后，详细介绍了光伏发电监控系统主控制器、从控制器的硬件和软件设计。以PIC16F886芯片为控制核心，完成了光伏逆变器最小系统电路设计、PM总线协议的硬件线路设计、PM总线协议软件程序设计、PM总线主控制器、从控制器的代码开发。最后，在VisualC++6.0环境中，完成了上位机监控界面的软件开发。而后通过调用Windows相应的函数，实现了总线的监控功能，最后连接数据库，

6、完成了上位机监控系统的基本功能。通过简单的指令，可以直接更改系统参数，验证了PM总线协议的控制与监测功能，也按照本文需求实现了上位机监控系统基本功能。关键词：光伏监控；逆变器；PM总线；PIC；上位机界面I广东工业大学硕士学位论文AbstractSincethe21stcentury,withthedevelopmentofsocietyandeconomy,thedailydemandforenergyinthedailyworkandlifeofhumanbeingshasalsobeenincreasing.The

7、world’senergyisbecomingincreasinglytense.Solarenergyhastheadvantagesofunlimitedreserves,versatility,useofcleanlinessandhigheconomicefficiency,makingphotovoltaicspowergenerationtechnologyhasbeengreatlydeveloped.Atthesametime,theworldpowersystemhasdevelopedtowardth

8、esmartgrid,butitsmonitoringtechnologyrestrictsitsdevelopmentduetoproblemssuchasinaccuratedatareading,instabledatatransmission,cumbersomedevelopmentinstructions