基于无线传感网络的光伏阵列监测管理系统研发

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1、分类号TP3密级公开UDC621.3编号10299s1307041硕士学位论文基于无线传感网络的光伏阵列监测管理系统研发DevelopmentofWirelessMonitoringandManagementPlatformforPhotovoltaicArray指导教师潘天红教授作者姓名樊庆亚申请学位级别硕士学科(专业)控制理论与控制工程论文提交日期2016年4月论文答辩日期2016年6月学位授予单位和日期江苏大学2016年6月答辩委员会主席评阅人独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

2、作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。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：日期：年月日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，

3、允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布（包括刊登）授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日江苏大学硕士学位论文摘要随着全球能源危机问题的日益突出，世界各国正积极开发以光伏太阳能为主的新能源，光伏发电技术得以快速发展和广泛应用。与此同时，大量建设光伏电站所面临的管理问题也日益突出。现有基于人工巡检

4、以及通讯总线远程监测模式，已难以适应光伏阵列监测管理需求。本文基于无线传感器网络、远程监测技术，提出了一种光伏阵列无线监测管理解决方案，具体工作如下：基于光伏阵列监测系统数据采集侧的低功耗需求，提出了一种改进的无线传感网络LEACH路由算法。该算法通过让网络节点三级分簇（普通节点-候选簇头-超级簇头）、二次聚簇，簇头节点轮流当选，减少了与汇聚节点直接通信的节点数；算法通过在第二轮及之后的簇头选举机制中，引入了节点距离标准：距上一轮簇头节点更近的普通节点，在下一轮将有更大概率当选为簇头节点。改进后的LEACH路由算法，更加有效地

5、保证了网络的负载均衡。在此基础上，根据智能电网的建设管理需求，提出了一个光伏阵列无线监测管理系统解决方案。该方案以MSP430G2553单片机、NRF24L01无线模块、电压电流采集电路，以及DS18B20温度传感器为核心，完成传感器节点的硬件结构的设计；以MSP430G2553单片机、GPRS无线模块SIM900A、NRF24L01无线模块为核心，完成汇聚节点的硬件设计；并以VisualStudio2010为软件开发平台，C/C#为编程语言，结合SQLServer2008数据库技术，完成系统监测管理上位机设计；实验结果表明，

6、下位机数据采集传输实时性高，上位机监测管理系统工作稳定可靠，操作界面友好、操作便捷，达到预期监测设计要求。关键词：太阳能，光伏阵列，无线传感器网络，无线路由算法I基于无线传感网络的光伏阵列监测管理系统研发ABSTRACTWiththedeteriorationofglobalenergycrisis,countriesaroundtheworldareactivelydevelopingnewsolarenergies.AndsolarPVarraypowergenerationtechnologyhasbeendevelop

7、edrapidlyandappliedwidely.Butatthesametime,themanagementproblemsofPVarrayconstructionarealsoincreasinglyprominent.Itisdifficulttosatisfythemonitoringdemandusingthemanualinspectionandcableremotemonitoring.AwirelessmonitoringandmanagementsolutionforPVarrayisproposedin

8、thispaper,whichcombinesWSN,remotemonitoringsystem.Themainworksarefollows:TosatisfytherequirementoflowpowerconsumptioninPVdataacquisitionsy