光伏并网微逆变器监控系统研究

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1、工程硕士学位论文光伏并网微逆变器监控系统研究作者姓名李志宽工程领域仪器仪表工程校内指导教师薛家祥教授、博导校外指导教师徐海波高级工程师所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2016年1月ResearchonGrid-ConnectedSolarMicro-inverterMonitoringSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhikuanLiSupervisor：Prof.JiaxiangXueVicePresidentH

2、aiboXuSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP23学校代号：10561学号：201321002739华南理工大学硕士学位论文光伏并网微逆变器监控系统研究黄埔区科技计划项目（201431）广东省自然基金项目（2015A030313675）作者姓名：李志宽指导教师姓名、职称：薛家祥教授、博导徐海波高级工程师申请学位级别：工程硕士工程领域名称：仪器仪表工程论文形式：产品研发工程设计应用研究工程/项目管理调研报告研究方向：智能传感

3、技术及网络化测控论文提交日期：2016年1月6日论文答辩日期：2016年3月12日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：程韬波委员：刘桂雄薛家祥王小辉洪晓斌摘要光伏并网微逆变器发电具有输入电压低、功率小、抗局部阴影能力强、安装方便、使用安全的特点，越来越受到国内外光伏市场的重视。光伏并网微逆变器发电系统由数目众多的微逆变器组成，每个微逆变器单独工作，每个独立的微逆变器出现故障都会对系统产生不良影响。如何对微逆变器发电实时状态及整体运行参数进行监控，快速查找到发电过程中产生的

4、故障类型、故障微逆变器型号及故障原因，对于并网微逆变器发电系统的发展与维护具有极其重要的研究与指导意义。本文通过分析研究当前国内外微逆变器监控现状，根据并网微逆变器发电系统的主要特征，提出了一种通过微逆变器实现发电并采集实时数据、无线通信实现数据传输、监控软件实现数据分析及数据显示的监控系统方案。该系统通过对每组微逆变器监控参数采集，采用WiFi网络通信手段实现数据的无线传输，通过.NET平台下VS2010开发环境实现监控软件的开发与监控数据的分析及显示工作。考虑到电力的调度管理问题，本文提出了在微逆变

5、器监控软件中实现发电功率预测功能的设想。通过分析研究BP神经网络算法，利用实验室监控数据，建立了并网微逆变器发电功率预测模型，并通过MATLAB仿真验证，最后通过C#编程技术在监控软件中实现。对WiFi通信方式展开研究，通过对其相关硬件结构、组网方式、及TCP协议分析，最终采用WiFi232串口模块与PC机作为STA，无线路由器（TP_LINK）作为AP的组网方式，并通过采用TCP协议、socket编程的方式最终完成通信的研究设计工作。对WiFi模块通信质量进行测试分析，得到在满足高速稳定通信前提下的最

6、佳通信范围，并对微逆变器监控系统功能进行测试，包括对监控数据的实时显示及图形图表显示功能、历史数据筛选查询功能、发电功率预测功能等。实验结果表明，微逆变器监控系统整体运行状态稳定可靠，各个模块功能测试均能达到要求，满足试验预期效果。关键词：光伏并网微逆变器；WiFi；功率预测；监控IAbstractGrid-connectedphotovoltaicmicroinverterhastheCharacteristicoflowinputvoltage,Lowpowerconsumption,stronga

7、bilityofanti-partialshade,installedeasily,safety.Itattractsmoreandmoreattentionamongdomesticandforeignmarkets.TheGrid-connectedphotovoltaicmicroinvertersystemiscomposedbyalargenumberofmicroinverters,itworksalone,eachindividualmicro-inverter’sfailurewillh

8、aveanegativeimpactonthesystem,howtofindfaulttype,faultmicroinvertertypeandthecauseofthemalfunctionduringpowergenerationquickly,ithasimportantsignificanceandpracticalsignificanceforthedevelopmentandmaintenanceofGrid-connect