光伏太阳能远程监控的原理及应用

摘要

太阳能作为最重要的清洁能源之一，其产能的发展和发电效率的提升也与技术的革新息息相关。然而，现存的太阳能电站大多缺乏相对有效的监控手段。造成这一问题的原因主要是主流的监控设备存在成本高、布网复杂、应用效果单一且难以接入中、小型太阳能电站等问题。针对这些缺陷，基于无线传感器网络和网络控制系统模型，开展了对太阳能监控与运营管理平台的相关研究。
　　本研究主要内容包括：⑴提出一个太阳能监控与运营管理平台的总体架构。该架构结合了传统的太阳能监控手段和物联网的三层结构，旨在远程监控系统的同时提升系统的效率。⑵根据提出的总体架构，本团队设计、研发一套相应的太阳能监控与运营维护平台的实验系统，作为一套成熟系统的雏形，其目的是为从千瓦级的家庭用户到兆瓦级的企业级用户提供一些便捷、经济及可靠的硬件和网络应用。⑶针对实验系统在运行过程中遇到的实际问题，建立了相关的网络控制系统的模型，研究延时、丢包对系统稳定性所造成的影响，并给出相关优化参数；设计带有容错控制的网络控制模型，分析得出容错控制的条件，并给出证明。⑷结合优化参数，对实验系统进行实地实验，验证了实验系统的可行性，从而证实了提出的总体架构的可行性。实验结果显示实验系统的自动数据提取、远程通信以及由数据驱动的网络应用等功能工作正常。相关的研究成果和技术对于太阳能的研究有很大的借鉴意义。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 光伏发电发展趋势

1.3 文章专利支撑，主要工作及内容安排

第2章 基础知识

2.1 光伏发电原理

2.2 监控和运行管理

2.3 网络控制系统

2.4 本章小结

第3章 太阳能监控维护平台总体框架与实验系统

3.1 通信协议的选择

3.2 太阳能监控与运营平台总体架构

3.3 实验系统

3.4 本章小结

第4章 相关核心技术及算法研究

4.1 数据包协议

4.2 网络控制中的传输问题

4.3 网络控制模型及其稳定性研究

4.4 本章小结

第5章 实验系统可靠性验证

5.1 实验设计

5.2 实验结果

5.3 实验结果讨论

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

附录