光伏发电系统控制系统设计.

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单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计

单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计

单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统设计引言:太阳能光伏发电已经成为可再生能源中最受关注的一种技术。

光伏发电效率受到太阳光照的影响,传统的固定光伏发电系统效率较低。

为了优化光伏发电系统的效率,设计了一种单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统,能够根据太阳位置自动调整光伏板的角度,最大限度地提高太阳能的利用效率。

一、系统工作原理:该单轴太阳能光伏发电自动跟踪控制系统由光敏电阻、测量电路、控制电路和执行机构组成。

光敏电阻负责感应太阳光照强度,传递给测量电路进行电信号转换。

控制电路接收到转换后的信号,并与事先设定的峰值进行比较。

然后,根据比较结果来控制执行机构,使光伏板按需自动调整角度。

二、光敏电阻的选择:光敏电阻是该系统中最重要的一个元件,因为它直接影响到系统的准确度和稳定性。

在选择光敏电阻时,需要考虑以下因素:光敏电阻的特性曲线、光敏电阻的响应时间、光敏电阻的阻值范围等。

一般建议选择具有较高灵敏度和稳定性的光敏二极管。

三、测量电路设计:测量电路的作用是将光敏电阻的电信号转换为适合控制电路处理的电信号。

测量电路一般由信号放大器、滤波器和模数转换器构成。

信号放大器用于放大光敏电阻产生的微弱电信号,滤波器用于去除噪声和杂散信号,模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号。

在设计过程中,需要合理设置放大系数和滤波参数,以确保测量电路的准确性和稳定性。

四、控制电路设计:控制电路是系统的核心部分,其功能是根据光敏电阻测量电路输出的信号,与事先设定的峰值进行比较,并根据比较结果来控制执行机构进行角度调整。

控制电路一般由比较器、运算放大器和逻辑电路构成。

比较器用于将输入信号与参考信号进行比较,运算放大器用于放大比较结果的差别,逻辑电路用于判断角度调整方向,并控制执行机构的运动。

五、执行机构设计:执行机构是该系统中最关键的部分,其功能是根据控制电路的指令,使光伏板按需自动调整角度。

常见的执行机构有两种:电动执行机构和气动执行机构。

小型太阳能光伏发电系统设计

小型太阳能光伏发电系统设计

小型太阳能光伏发电系统设计一、引言随着能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,可再生能源逐渐成为人们关注的焦点。

太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源,具有广阔的发展前景。

本文旨在设计一个小型太阳能光伏发电系统,以满足家庭日常用电需求,并探讨其在实际应用中的可行性和优势。

二、系统设计1. 光伏组件选择光伏组件是太阳能光伏发电系统中最关键的部分,其性能直接影响系统的发电效率。

在选择光伏组件时,应考虑其转换效率、耐久性和成本等因素。

常见的光伏组件有单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。

根据实际需求和经济考虑,本文选择多晶硅太阳能电池作为光伏组件。

2. 逆变器设计逆变器是将直流电转换成交流电供家庭用电器使用的关键设备。

在设计逆变器时,应考虑其转换效率、输出波形质量以及负载容量等因素。

根据实际需求,本文选择了高效率、低失真的逆变器,并根据家庭用电负载的特点进行适当的容量选择。

3. 电池储能系统设计太阳能光伏发电系统在夜晚或阴天时无法直接发电,因此需要储能系统来存储白天产生的多余电能。

在设计储能系统时,应考虑其容量、充放电效率以及寿命等因素。

本文选择了高容量、高效率的锂离子电池作为储能系统,并根据实际需求进行适当的容量选择。

4. 控制与监测系统设计为了保证太阳能光伏发电系统的正常运行和安全性,需要设计相应的控制与监测系统。

控制系统可以实现对光伏组件、逆变器和储能系统等设备进行监控和调节,以保证其正常运行和最大化发电效果。

监测系统可以对发电功率、负载功率以及储存状态等进行实时监测,并提供相应数据供用户参考。

三、性能分析1. 发电效率分析通过对太阳辐射强度和光伏组件转换效率等因素进行分析,可以评估太阳能光伏发电系统的发电效率。

根据实际数据和模拟计算,本文得出了系统的平均发电效率,并与其他可再生能源发电系统进行了比较。

2. 经济性分析太阳能光伏发电系统的经济性是评估其实际应用价值的重要指标。

本文通过对系统的投资成本、运行维护成本和可回收能源价值等进行综合分析,得出了太阳能光伏发电系统在经济上的可行性,并与传统能源供应方式进行了对比。

光伏电站通信控制系统的设计与实现

光伏电站通信控制系统的设计与实现

光伏电站通信控制系统的设计与实现随着人们对可再生能源的需求不断增加,光伏电站作为一种重要的可再生能源发电系统已经成为了当今世界的主要发展方向之一。

然而,光伏电站的管理和监控仍然面临着许多挑战,其中之一就是光伏电站通信控制系统的设计与实现。

本文将探讨光伏电站通信控制系统的设计原则和实现方法。

光伏电站通信控制系统是指通过网络技术和自动化控制技术实现对光伏电站的远程监控和管理。

它的设计目标是实现对光伏电站各个部分和设备的实时监控、数据采集和故障诊断,以提高光伏电站的运行效率和可靠性。

下面将从系统架构、通信协议和安全性三个方面进行详细阐述。

首先,一个光伏电站通信控制系统的设计要考虑到系统的整体架构。

一个典型的光伏电站控制系统包括光伏电池组件、逆变器、电池组、电网和监控中心等组成部分。

这些组成部分通过通信网络和数据总线相连,实现数据传输和控制指令的传递。

在架构设计上,需要考虑到系统的可扩展性和可靠性,使系统能够适应不同规模的光伏电站,并能够应对部分组件故障的情况。

其次,选择合适的通信协议是光伏电站通信控制系统设计的关键。

常用的通信协议包括Modbus、DNP3.0和IEC61850等。

这些协议具有不同的特点和适用范围,如Modbus适用于小型光伏电站的数据采集和控制,DNP3.0适用于大型光伏电站的远程监控和故障诊断,IEC61850适用于光伏电站与电网之间的通信。

在选择通信协议时,需要根据光伏电站的规模、功能要求和通信网络的条件进行综合评估,以达到最佳的系统性能和可靠性。

最后,保障光伏电站通信控制系统的安全性是至关重要的。

光伏电站作为重要的能源发电设施,其安全性和稳定性对整个电力系统的运行有着重要的影响。

为了保障通信控制系统的安全,需要采取一系列措施,如数据加密、用户身份认证、访问控制和防火墙等。

此外,及时更新系统软件、定期的安全演练和紧急响应机制也是保障系统安全的重要手段。

总结起来,光伏电站通信控制系统的设计与实现是实现光伏电站高效运行的关键一环。

光伏发电系统设计

光伏发电系统设计

光伏发电系统设计一、背景介绍光伏发电系统是一种利用太阳能将光能转化为电能的设备,它可以在没有电网供电的地方提供独立的电力供应,也可以与电网相连并向其输送电力。

随着环保意识的不断提高和可再生能源技术的不断发展,光伏发电系统已经成为了当今世界上最受欢迎的清洁能源之一。

二、设计原则1. 安全性:光伏发电系统设计应该符合国家安全标准,且必须具备可靠的保护措施。

2. 可靠性:光伏发电系统应该具备高度可靠性,以确保其长期稳定运行。

3. 经济性:光伏发电系统设计应该考虑成本效益和投资回报率等因素。

4. 灵活性:光伏发电系统应该具有灵活性和可扩展性,以适应不同场景下的需求。

三、设计步骤1. 确定需求:在设计光伏发电系统之前,首先需要明确其使用场景和需求。

这包括所需输出功率、使用时间、负载类型等。

2. 选型组件:根据需求选择合适的组件,包括太阳能电池板、逆变器、电池等。

3. 建立系统框架:根据选型组件建立光伏发电系统的框架,包括组件之间的连接方式和控制系统等。

4. 进行系统优化:对光伏发电系统进行优化,以提高其效率和性能。

这包括选择合适的太阳能电池板、调整组件之间的连接方式、优化控制系统等。

5. 进行安全测试:在完成光伏发电系统设计后,需要进行安全测试以确保其符合国家安全标准。

四、具体设计要点1. 太阳能电池板:太阳能电池板是光伏发电系统中最重要的组件之一。

在选择太阳能电池板时,需要考虑其输出功率、转换效率和耐久性等因素。

此外,还需要根据场景选择不同类型的太阳能电池板,如单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板等。

2. 逆变器:逆变器是将直流电转换为交流电的设备。

在选择逆变器时,需要考虑其输出功率和效率等因素。

此外,还需要根据场景选择不同类型的逆变器,如纯正弦波逆变器、修正正弦波逆变器等。

3. 电池:电池是光伏发电系统中存储能量的设备。

在选择电池时,需要考虑其容量、循环寿命和充放电效率等因素。

此外,还需要根据场景选择不同类型的电池,如铅酸蓄电池、锂离子电池等。

光伏阵列监测与智能控制系统设计

光伏阵列监测与智能控制系统设计

光伏阵列监测与智能控制系统设计光伏(Photovoltaic, PV)阵列监测与智能控制系统是对光伏发电系统进行实时监测、数据采集和智能控制的关键技术。

它能够提高光伏发电系统的管理效率,优化能量输出,并提供实时的状态和性能分析,以对发电系统进行优化和故障诊断。

首先,光伏阵列监测与智能控制系统需要准确地监测光伏模块的性能和整个光伏发电系统的运行状态。

这包括检测光伏模块的温度、电流和电压等关键参数,并通过无线通信技术将数据传输给控制中心。

通过监测数据,系统可以实时分析光伏模块的性能指标,如效率、功率输出和发电量等。

其次,智能控制系统是光伏发电系统的核心部分。

它能够根据监测数据进行智能化的控制和管理,以实现最佳发电效果。

例如,系统可以根据光照强度和温度等变化自动调整光伏模块的倾角和方向,最大程度地捕获太阳能。

此外,智能控制系统还可以根据负载需求和电网状况,控制光伏发电系统的输出,并与电网进行交互,实现并网发电和储能等功能。

为了确保系统的可靠性和安全性,光伏阵列监测与智能控制系统还需要具备故障诊断和智能报警功能。

系统可以根据监测数据和先进的算法,准确判断光伏发电系统中的故障,并通过自动报警系统及时通知运维人员。

这样可以减少维修时间,提高系统的可靠性和稳定性。

另外,光伏阵列监测与智能控制系统还应具备数据分析和预测功能。

通过对历史数据的统计分析和建模,系统可以预测未来光照条件和发电量,帮助运维人员做出合理的决策。

这有助于提前进行故障预警,并优化光伏发电系统的运行模式,提高发电效率和经济效益。

在系统设计方面,光伏阵列监测与智能控制系统需要采用可靠的硬件和先进的软件技术。

硬件包括高精度的传感器、数据采集模块和通信模块等。

软件方面,系统需要具备强大的数据处理和分析能力,以及友好的用户界面,方便运维人员进行操作和管理。

总之,光伏阵列监测与智能控制系统对光伏发电系统的管理和优化起着重要作用。

它不仅能够实时监测和分析光伏模块的性能和系统的运行状态,还可以通过智能控制实现最佳发电效果和电网交互。

太阳能光伏发电系统优化设计与控制

太阳能光伏发电系统优化设计与控制

太阳能光伏发电系统优化设计与控制太阳能光伏发电是一种利用太阳能转换为电能的技术,目前越来越广泛的应用于生产和生活领域。

随着技术不断提升,太阳能光伏发电的效率和控制也在不断完善和优化。

本文将从设计、控制两方面分别进行论述。

一、太阳能光伏发电系统优化设计太阳能光伏发电系统的组成主要包括光电转换器、电池组、逆变器、储能设备等。

要想实现优化设计,需要用到以下方法:1. 光电转换器优化光电转换器是太阳能光伏系统的核心部件,优化其设计方案可以提高整个系统的效率。

一般来说,光电转换器的设计考虑从以下几个方面入手:(1)太阳能辐照度不同的地区太阳能辐照度不同,因此要根据不同的地理位置设计不同的光电转换器方案。

(2)光伏电池芯片类型目前市场上主流的光伏电池芯片有多晶硅和单晶硅两种,其中单晶硅更高效。

因此,在设计中可以尽可能采用单晶硅的光伏电池芯片,以提高光电转换器的效率。

(3)光伏电池连接方式电池连接方式主要有串联和并联两种方式。

串联连接可以提高电压,但需要保证电池之间电压相等;并联连接则可以提高电流。

在设计中要根据使用情况选择合适的连接方式。

2. 电池组优化电池组是太阳能光伏发电系统的储能设备,储存太阳能转换的电能。

要想实现优化设计,需要从以下方面考虑:(1)电池组容量根据需要的电能储存量,选择合适的电池组容量,不要过小,以避免电量不足导致系统停止运转;也不要过大,以避免造成额外的浪费。

(2)电池组温度控制电池组的工作温度会影响其寿命和效率。

因此,需要在设计中考虑到电池组的温度控制,避免出现过热或过冷现象。

可以采用散热系统或电池组通风散热等方式进行控制。

3. 逆变器优化逆变器是将直流电转换为交流电的关键设备,决定了系统转换效率的高低。

要想实现优化设计,需要从以下方面考虑:(1)逆变器转换效率逆变器的转换效率会影响整个系统的输出电能。

因此,在设计时可以尽可能地选择高效的逆变器,以提高输出电能效率。

(2)逆变器输出电压逆变器的输出电压需要与输出负载电器的电压匹配。

智能光伏发电系统的设计与控制

智能光伏发电系统的设计与控制

智能光伏发电系统的设计与控制随着科技的发展和环境保护问题日益受到关注,光伏发电作为新一代清洁能源备受关注。

而智能光伏发电系统的设计与控制则是实现光伏发电系统最佳运行的关键。

一、智能光伏发电系统的构成及原理智能光伏发电系统主要由太阳能电池板、光伏逆变器、电池、负载和控制系统等组成。

其作用是将太阳光能转变为电能,并将电能供电给负载,同时将多余的电能储存于电池中。

太阳能电池板是智能光伏发电系统的核心部件,其作用是将太阳能转换为直流电能。

光伏逆变器则将直流电转换为交流电以供电器使用。

电池则是存储电能的储能装置,负载是消耗电能的设备。

控制系统则起到调节、保护、监测和管理智能光伏发电系统的作用,其中智能控制器是智能光伏发电系统的关键控制部件,它利用模糊逻辑、神经网络等技术对光伏发电系统进行优化控制。

二、智能光伏发电系统的优势智能光伏发电系统的最大优势在于它能够根据气象条件进行智能调节和控制,确保了光伏发电系统的最佳运行状态和效率。

首先,智能光伏发电系统的智能控制技术可以实现最大功率点跟踪技术,保证了太阳能电池板发出的电能能够得到最大程度的利用,提高了光伏发电系统的发电效率。

其次,智能光伏发电系统可以根据能量需求进行智能控制,实现自动调节电池和负载的状态,使得系统在满足能量需求的前提下尽量减少冗余电能的损失和浪费。

最后,智能光伏发电系统采用多种传感技术和数据传输手段,通过对气象、光照、温度、湿度等参数进行监测和分析,对光伏发电系统的运行状态进行实时监测和分析,实现了对系统的智能保护和管理。

三、智能光伏发电系统的设计与控制智能光伏发电系统的设计包括电路设计和系统选择两部分,电路设计主要包括电池管理电路、直流/交流逆变器、功率调节电路等,系统选择主要包括太阳能电池板、电池、光伏逆变器、负载和智能控制器等。

智能光伏发电系统的控制则主要涉及功率跟踪控制、电池管理控制、状态监测和调节控制等。

其中,功率跟踪控制是保证光伏发电系统发电效率最高的关键控制方法之一。

分布式光伏电站智能控制系统设计

分布式光伏电站智能控制系统设计

分布式光伏电站智能控制系统设计随着全球能源危机的威胁日益加剧,人们对可再生能源的关注度不断提高。

光伏发电作为其中一种重要的可再生能源,由于其环保、可持续、分布式特性,逐渐成为了人们关注的焦点。

为了更有效地利用光伏能源,并提高发电效率,设计一个智能控制系统成为了必要的任务。

一、系统需求分布式光伏电站智能控制系统应具备以下功能和特点:1. 分布式控制:能够同时管理多个光伏电站的运行状态,以实现集中控制和监测。

2. 运行数据监测和分析:实时采集光伏电站的运行数据,对光伏组件的发电情况、温度、辐照度等参数进行监测和分析,以优化发电效率。

3. 故障检测和预警:监测光伏组件的工作状态,及时发现故障并提供相应的预警信息,以便及时维修和保养。

4. 远程控制和维护:可以通过网络远程控制光伏电站的运行状态,同时能够进行故障诊断和维护。

5. 数据安全与隐私保护:确保系统中的数据安全,严格保护用户的隐私。

二、系统架构基于以上需求,设计一个分布式光伏电站智能控制系统如下:1. 传感器模块:用于采集光伏电站中的关键数据,如发电量、温度、辐照度等。

2. 控制器模块:负责对传感器采集到的数据进行处理和存储,并负责系统的控制和指令传输。

3. 数据分析模块:对采集到的数据进行分析和处理,以优化光伏发电系统的运行效率。

4. 通信模块:负责系统内部各模块之间的通信,如传感器和控制器之间、控制器和数据分析模块之间的通信。

5. 远程控制维护模块:通过网络实现对光伏电站的远程控制和维护,包括故障检测、故障诊断和故障修复等。

三、具体实现1. 选择合适的传感器:根据需求,选择适合光伏电站的采集传感器,如太阳能电池板输出功率传感器、温度传感器、辐照度传感器等。

通过这些传感器的数据采集,可以了解光伏电站的发电状况和环境参数。

2. 控制器设计:设计一个高效稳定的控制器,具备处理和存储数据的能力,能够根据采集到的数据进行相应的控制操作,并实现与其他模块之间的通信。

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1.3.2
利用太阳能光伏发电是能源利用不可逆的潮流。当前世界光伏技术及应用材料的飞速发展光电材料成本不断下降,光电转换效率升高,太阳能光伏发电建会越来越来显现出优越性。
1、太阳能作为一种新型的绿色可再生能源与其他新能源相比是最理想的可再生能源。
2、储量丰富且分布广泛。
3、清洁性和经济性。
1.4
本文根据KNT-WP01型风光互补发电实训系统,针对光伏这一工艺过程较全面地阐述了其控制系统的具体实现过程。具体内容如下:
关键词:太阳能供电系统 PLC 蓄电池 逆变
第一章 绪 论
光伏发电是当前利用新能源的主要方式之一,光伏并网发电是光伏发电的发展趋势。光伏并网发电的主要问题是提高系统中太阳能电池阵列的工作效率和整个系统的工作稳定性,实现并网发电系统输出的交流正弦电流与电网电压同频同相。最大功率点跟踪是太阳能光伏发电系统中的重要技术,它能充分提高光伏阵列的整体效率。在确定的外部条件下,随着负载的变化,太阳能电池的输出功率也会变化,但始终存在一个最大功率点。当工作环境变化时,特别是日光照度和结温变化时,太阳能电池的输出特性也随之变化,且太阳能电池输出特性的变化非常复杂。目前太阳能光伏发电系统转换效率较低且价格昂贵,因此,使用最大功率点跟踪技术提高太阳能电池的利用效率,充分利用太阳能电池的转换能量,应是光伏系统研究的一个重要方向。随着人类社会的发展,能源的消耗量正在不断增加,世界上的化石能源总有一天将达到极限。同时,由于大量燃烧矿物能源,全球的生态环境日益恶化,对人类的生存和发展构成了很大的威胁。在这样的背景下,太阳能作为一种巨量的可再生能源,引起了人们的重视,各国政府正在逐步推动太阳能光伏发电产业的发展。而在我国,光伏系统的应用还刚刚起步,市场状况尚不明朗。针对这方面的空白,本文着重于今后发展前景广阔的光伏并网系统,通过对国内外市场和技术的调研,分析了目前光伏市场发展的瓶颈并预测了未来光伏发电的发展前景。相信作为当今发展最迅速的高新技术之一,太阳能光伏发电技术,特别是光伏并网发电技术将为今后的电力工业以及能源结构带来新的变化。
2.4
PLC的硬件系统由主机系统、输入/输出扩展环节及外部设备组成。
PLC的硬件系统组成
2.4.1S7-200 CPU模块
S7--200CPU包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP和CPU226等型号,它们有如下新特性:
新CPU硬件支持:通过关闭在运行模式下编辑程序的可选功能专用获取更多的程序存储区。CPU224XP支持集成的模拟量I/O和两个通讯端口。CPU226带有附加的输入滤波器和脉冲捕获功能。
状态LED指示灯用于显示CPU所处的工作状态,共三个指示灯:SF(System Fault,系统错误)、RUN(运行)、STOP(停止);
可选卡插槽可以插入EEPROM卡、时钟卡和电池卡;
通讯口可以连接RS-485总线的通信电缆;
顶部端子盖下边为输出端子和PLC供电电源端子。输出端子的运行状态可以由顶部端子盖下方一排指示灯显示(即I/O LED指示灯),ON状态对应指示灯亮;
S7--200CPU将一个微处理器、一个集成电源和数字量I/O点集成在一个紧凑的封装中,从而形成了一个功能强大的微型PLC。在下载了程序之后,S7--200将保留所需的逻辑,用于监控应用程序中的输入输出设备。
图2-2 CPU模块的硬件组成
图中各部分功能如下:
I/O LED指示灯用于显示输入/输出端子的状态;
淮安信息职业技术学院毕Fra bibliotek论文题 目
光伏发电系统控制系统设计
学生姓名
***
学 号
****
系 部
电气工程系
专 业
机电一体化
班 级
*****
指导教师
【***】 【讲师】
顾问教师
二〇一二年十月
摘 要
进入二十一世纪,人类面临着实现经济和社会可持续大战的重大挑战,而能源问题日益严重,一方面是常规能源的缺乏,另一方面石油等能源的开发带来一系列的问题,如环境污染,温室效应等。人类需要解决能源问题,实现可持续发展,只能依靠科技进进步,大规模开发利用可再生能源和新能源。太阳能是一种有前途的新型能源,具有永久性、清洁型和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长,只要有太阳在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染问题;光伏发电系统可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,而且还缓解了目前能源危机与环境危机,只是其它电源无法比拟。
1968年,美国通用汽车制造公司(GM)为了适应汽车型号的不断翻新,试图寻找一种新型的工业控制器,以解决继电器——接触器控制系统普遍存在的问题。因而设想吧计算机的完备功能、灵活及通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,制成一种适合于工业环境的通用控制装置,并把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化,使不熟悉计算机的人也能方便的使用。
3、硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强
PLC产品已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。
4、可靠性高,抗干扰能力强
传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良,容易出现故障。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,具有很强的抗干扰能力,可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场,PLC已被广大用户公认为罪可靠的工业控制设备之一。
2)软件设计
(1)确定软件设计流程
(2)程序设计
3、采用触摸屏技术实现实时监控功能。
第二章
2.1
20世纪60年代,当时的工业控制主要是以继电器——接触器组成的控制系统。而其系统存在着设备体积大,调试维护工作量大,通用、灵活性差,可靠性低,功能简单,不具体现现代工业控制所需要的数据通信、网络控制等功能。
5、系统的设计、安装、调试及维护工作量少
目前PLC已实现产品的系列化、标准化和通用化,用PLC组成的控制系统,在设计、安装、调试和维护方面,表现了明显的优越性,由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统中中大量的中间继电器、时间继电器等器件,控制柜的设计安装接线工作量大为减少。
6、体积小、重量轻、功耗低复杂的控制系统使用PLC后,可以减少大量的中间继电器和时间继电器,小型PLC的体积仅相当于几个继电器的大小,其结果紧凑,坚固,重量轻,功耗低。
1、明确光伏发电工艺过程和控制要求
2、光伏控制系统的设计
1)硬件设计
(1)系统配置与选型,确定总体设计方案
(2)选择由光伏电源控制单元、光伏输出显示单元、触摸屏、光伏供电控制单元、DSP控制单元、接口单元、西门子S7-200PLC、继电器组、接线排、蓄电池组、可调电阻、断路器、12V开关电源、网孔架等组成
图1-3光伏供电系统
3
光伏电源控制单元面板如图1-4所示。光伏电源控制单元主要由断路器、+24V开关电源、AC220V电源插座、指示灯、接线端DT1和DT2等组成。
接线端子DT1.1、DT1.2和DT1.3、DT1.4分别接入AC220V的L和N。接线端子DT2.1、DT2.2和DT2.3、DT2.4分别输出+24V和0V。光伏电源控制单元的电气原理图如图1-5所示。
1.2
光伏发电市场开发的主要问题是太阳能电池太贵,也就是说太阳能电池的生产陈本偏高。在光伏发电系统中,太阳能电池的价格要占到整个系统价格的60%~70%,如果选用价格较贵的全密封免维护蓄电池的话,太阳能电池的价格仍要占到整个系统价格的50%。可见太阳能电池售价的高低是影响光伏发电系统价格的关键。
光伏发电的平衡系统(包括:蓄电池、逆变器、控制器等)。撇开蓄电池不谈,中国在专用控制器、逆变器及专用直流灯具等方面的配套能力一直很差,主要表现如下几个方面:
3.1.2
表1-1光伏供电装置的设备和器件清单
序号
设备(器件)名称
数量
序号
设备(器件)名称
数量
1
光伏电池组件
4
12
光伏电池组件北、南方向限位微动开关
2
2
投射灯
2
13
摆杆减速箱
1
3
光线传感器
1
14
摆杆减速箱底座
1
4
光纤传感器控制盒
1
15
摆杆
1
5
水平和俯仰方向运动机构
1
16
摆杆支架
1
6
水平和俯仰方向运动机构支架
1、尚未形成规模生产;
2、缺乏统一的质量标准,没有权威的质量检测中心;
3、成本高,质量差;
4、产品开发跟不上市场需求。
中国在光伏发电系统部件水平以及光伏平衡系统的效率和成本方面与国外有着较大差距,应予以充分重视,并迎头赶上。
1.3
1.3.1
人们对安全,清洁,高效能源的需求日益增加。且能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。为此,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,为了能够进一步充分利用太阳能效率,光伏材料的研究开发就迫在眉睫。
底部端子盖下边为输入端子和传感器电源端子。输入端子的运行状态可以由底部端子盖上方一排指示灯显示(即I/O LED指示灯),ON状态对应指示灯亮;
前盖下面有运行、停止开关和接口模块插座。
第三章
3.1
3.1.1
光伏供电装置主要由光伏电池组件、投射灯、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、摆杆、摆杆减速箱、摆杆支架、单相交流电动机、电容器、水平运动和俯仰运动直流电动机、接近开关、微动开关、底座支架等设备与器件组成,如图1-2所示。
2.3
1、编程简单,容易掌握
梯形图是使用最多的PLC的编程语言,其电路符号和表达式与继电器电路原理图相似,梯形图语言形象直观,易学易懂,熟悉继电器电路图的电气技术人员很快就能学会用梯形图语言,并用来编制用户程序。
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