双轴跟踪式光伏发电监控系统的设计

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1、中图分类号：ＴＰ２７３密级：公开ＵＤＣ：６２１．３学校代码：１００８２；：：霞；３！殘議議讚讓震議議藝豪；＾：；禱雲藝皆办異皆Ｈ巨臣ＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩ下ＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤ下ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文双轴跟踪式光伏发电监控系统的设计论文作者：邢少光指导教师：张冬霎教授企业指导教师：姚福来高级工程师申请学位类别：工程硕ｄｒ学科、领域：电气工程所在单位：电气工程学院答辩日期：２０１６年１２月—ClassifiedIndex：TP273S

2、ecrecyRate：PublicizedUDC：621.3UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeTheDesignonMonitoringSystemofDual-axisTrackingTypePhotovoltaicPowerGenerationCandidate：XingShaoguangSupervisor:Prof.ZhangDongwenEnterpriseSupervisor：SeniorE

3、ngineerYaoFulaiAcademicDegreeApppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringEmployer：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination:December,2016河北科技大学学位论文原创性声明：，本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方’式标明。除文中已经注明引用的内

4、容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；指导教师签名：■年９月Ｉ＾日年月日／ｂ朽河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留。并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权河北科技大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□保密，在年解密后适用本授权书。＿＿

5、本学位论文属于口不保密。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）Ｉ■■学位论文作者签名：指导教师签名；■＇！？ｉ？。１？年月曰年。月化曰（从摘要摘要太阳能是一种辐射量大、分布广、可利用时间长的清洁可再生能源。因此，太阳能发电技术被全面的研究与开发，但由于太阳能强度弱、连续性差、不稳定等缺点，使得利用太阳能发电效率低和发电不稳定。为此，本文研究了一种光伏电池板双轴跟踪与上位机监控系统，旨在提高太阳能利用率。本系统在硬件设计上主要包括单片机控制模块、步进电机驱动模块、电压电流采集模块、无线通讯模块、光照度检测模块、编码器检测模

6、块和四象限光电传感器等模块。在下位机软件设计上包括读取传感器数据、电机驱动和无线通讯等程序开发，而上位机监控系统采用C#语言开发。通过在上位机中计算日出日落时间，并计算跟踪间隔内的太阳高度角和方位角的变化量，从而使下位机根据高度角和方位角的变化量驱动步进电机工作，实现设备跟踪太阳的功能。上位机与下位机基于ModbusRTU协议进行数据交换，从而实现上位机监控下位机并将光伏发电功率与光照度存入数据库的功能。从四象限光电传感器的原理入手，对光控跟踪存在的缺陷进行了分析，并对如何解决这一问题进行了探讨。本论文分别就固定式和跟踪式安装方式进行了系统

7、设计，通过实验数据对比表明：光伏电池板在本系统的作用下能够实现自动跟踪太阳的功能，从而提高太阳能发电效率。本系统主要针对传动机构采用齿轮啮合的工作方式设计，因前期投入相对较低，因此本系统适用在中小型光伏发电站，以及大型家庭光伏发电项目中。关键词光伏发电；双轴跟踪；上位机监控；单片机；C#I河北科技大学硕士学位论文AbstractSolarenergyisalargeamountofradiation,widelydistributedandcanbeusedforalongtimecleanrenewableenergy.Therefore

8、,thesolarpowergenerationtechnologyisstudiedanddevelopedcomprehensively.Butthesolarpowerge