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《湖北民族学院》 2018年
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基于无线传感器网络的光伏逆变并网研究

徐鹏飞  
【摘要】:随着国家节能减排战略的持续推进,户用型分布式光伏电站在国家政策的支持下广泛建立,然而分布式电站并网依然面临诸多问题亟待解决,比如并网可靠性与运行安全性等。基于以上的问题,本论文提出了一种基于无线传感器网络的光伏逆变并网系统,该系统结构新颖、应用灵活、操作简便,可有效提高光伏电站的安全性,并确保并网可靠性。首先,分析了光伏逆变并网系统国内外的研究现状,详细比较了各种并网系统的优缺点,提出了集ZigBee无线通信技术和STM32控制器为核心的逆变参数和电网参数采集、并网控制于一体的光伏逆变系统。随后,研究了ZigBee的技术要点和网络基本拓扑结构,并采用最基本的星型结构作为本文的网络拓扑结构。系统结构包括同步自组网协调器模块和同步自组网逆变模块,其中同步协调器模块包含了电网参数采集模块、STM32控制器模块和CC2530模块Ⅱ,同步逆变器模块包含升压逆变模块和CC2530模块Ⅰ,CC2530模块Ⅱ和模块Ⅰ之间组建一个区域性的无线传感器网络。另外STM32控制器模块能够精确地采集网电和逆变后的电压电流情况,通过对继电器的控制,对整个系统实施保护和并网。最后,在实现可靠并网的基础之上,本论文还利用ZigBee技术对逆变器的运行状态实行现场和远程监测,确保逆变器的正常运行以及故障的及时排查。现场监控层中同步协调器接收各逆变器模块的运行参数信息,并通过串口将数据传输至本地电脑,进行在线显示。远程监控层则由PC端将数据通过GPRS无线通信方式发送给远程服务器,然后通过移动客户端进行在线监测。考虑到分布式光伏电站常安装于家庭附近,周围存在着大量的WiFi信号,对所设计的ZigBee系统必将产生一定的干扰,本论文采用一种基于误比特率和误包率的频率捷变的抗干扰方式,提高了并网系统的稳定性。测试表明,本论文设计的基于无线传感器网络的光伏逆变并网系统,具有稳定性高、灵活性强、易操作等优势,有效地提高了分布式光伏电站并网管理的信息化水平。
【学位授予单位】:湖北民族学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TM615

【参考文献】
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