论文部分内容阅读
能源与人类生存和发展息息相关,如今能源危机愈发严重,而此时太阳能与风能作为取之不尽且无污染的可再生能源受到人们的高度重视,风能和太阳能独立发电受到天气环境影响比较大,不确定性较大,但风能与太阳能无论是在时间上还是季节上都具一定的互补特性,因此本文采用风光混合发电方案。分析风光混合发电系统重要部件的实际运行数据,判断是否达到系统的设计指标,就需要实时监测现场设备的重要参数。本文为了有效弥补独立发电系统在资源上的缺陷,也能够实时监测系统数据,设计一种基于组态软件MCGS的风能与光能混合发电的监测系统。本文分析了开发太阳能和风能发电的必要性和当今国际国内太阳能、风能发电应用状况和研究成果,总结了国内外现有风光混合发电监测系统运行的特点并加以分析,确定本文设计监测系统的基本原理,阐述其整体架构和设计方案。本文采用MCGS组态软件完成系统上位机监测界面设计,通过清晰友好的人机交互界面对现场设备的参数和运行状况进行监测,并通过MCGS组态软件对重要数据进行实时刷新显示、存储、打印。在上位机MCGS环境下采用基于Modbus协议的RS-232/RS-485串口通讯实现上位机与下位机的通信。并对Modbus RTU协议通讯模式、通讯帧格式和部分功能码进行说明,并且详细说明Modbus通讯协议在上位机通信设置及应用以及Modbus RTU协议在下位机中应用。硬件部分采用LPC2103单片机做为下位机的集散型数据采集系统的核心。结合混合发电监测系统特征,对下位机电源时钟电路、声光报警电路、按键及显示电路、JTAG电路、采集电路和通讯电路的软硬件进行自主设计。并设计下位机控制器原理图、绘制PCB板,并负责程序编写实现下位机功能。在实验室搭建了系统测试平台,进行了系统通讯调试。通过触摸屏与监测板的通信测试,验证了监测板可以完成数据的正常采集。对系统可靠性进行实验验证,证明了监测系统数据采集功能实时准确,系统整体可以达到设计的预期效果。