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随着科技的飞速发展,我国己进人数字化时代,优质、可靠的电力能源的供应是社会高速发展的重要保障。当前电力系统中分布式发电技术已经比较成熟,处于规模化应用的关键阶段,其并网后带来的电网运行问题是影响分布式发电技术发展的关键。微网技术从局部解决了分布式电源大规模并网时的运行问题,在能源效率优化等方面与智能配电网的目标一致。公用微网实质上已具备了智能配电网的雏形,能很好地兼容各种分布式电源,提供安全、可靠的电力供应,实现网络层面的能量优化,起到了承上启下的作用。但是诸如微电网的运行与控制,微电网相关电能质量研究和微电网保护及微电网的接入标准等,都是微电网研究中的重点难点问题。此外,风力发电、光伏发电等新能源是增强微电网的竞争力也是推动微电网发展的关键,但其成本仍然比较高。诸如此类问题的解决是以发电系统现场电量参数的采集为依据的。风光互补发电系统作为典型的分布式发电系统,其相关电量参数的测量、传输、采集是微网技术的成熟和完善的基础,是关系到分布式发电技术的规模化应用以及智能配电网的发展的重要因素。风光互补发电系统电量参数的采集与传输作为其中最为基础的环节,对提高能源利用效率、优化能源结构和提升能源管理等具有重要意义。
本文以典型的风光互补发电系统为背景,首先通过引题介绍课题研究的内容和重要意义;然后在第二章介绍了风光互补发电系统的相关技术,结合第三章自动监测系统相关原理,应用GPRS无线网络技术,提出了风光互补发电系统远程数据监测系统具体的解决方案。
远程数据监测系统主要包括RTU终端(远程数据采集与传输前端)和数据监测中心(监测软件)两个部分。由于工作量较大,本课题只研究风光互补发电系统远程数据监测软件的设计与实现。整个远程数据监测软件是采用C#语言,在VisualStudio.NET2008集成开发环境下,结合SQL Server2005来开发实现的。因而在第四章第一节介绍了远程数据监测软件的相关基础,包括设计思想、软件结构、C#基础以及SQL Server2005数据库应用等内容;接着在第四章第二节着重讨论了远程数据监测软件的设计与实现,其中包括监测数据的接收和处理、RTU终端的设置与调控、人机界面接口等重要功能的实现;在第五章讨论了整个系统数据传输方案和数据监测的实现以及通信协议的应用,其中RTU的初始化设置与调控是通过串口来实现的,而整个系统中数据传输与监测是数据中心通过Socket通信来实现的,而通信协议是结合RTU来使用的,通信协议包括的消息种类为数据包、心跳包、工作模式包和校时包,在本系统中主要应用为数据解析。在第六章对运行该远程数据监测软件所采集到的电量参数进行分析和处理,对非晶硅太阳能光伏组件和多晶硅太阳能光伏组件的发电性能进行了比较并对太阳能光伏组件的选型提出了建议,对风光互补发电系统的选型、设计和优化进行分析和总结,并对风光互补发电系统的能源管理策略提出了初步探讨和预测。