基于以太網(wǎng)技術(shù)的光伏發(fā)電系統(tǒng)

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　　1　引言

　　本文研究的主要內(nèi)容是利用以太網(wǎng)技術(shù)， 通過(guò)構(gòu)建以DSP為核心的嵌入式Web2Se ve r并與In te rne t互連，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控、故障檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集、能源調(diào)度與分配、計(jì)量等。

　　2　系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理

　　圖1是光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。其中最主要的是以DSP為核心的嵌入式Web2seve r，電能計(jì)量及相關(guān)參數(shù)監(jiān)測(cè)，液晶顯示等部分。其中，電能計(jì)量部分不僅要計(jì)量由逆變器轉(zhuǎn)換后的電能量和諧波量等，而且還要通過(guò)采集各種傳感器的信息來(lái)監(jiān)測(cè)太陽(yáng)輻照量、太陽(yáng)電池板溫度、太陽(yáng)電池陣列電壓、蓄電池電壓、太陽(yáng)電池陣列電流、蓄電池電流。所以它已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的電能計(jì)量，而是一個(gè)功能完善的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。因此采用先進(jìn)的DSP 測(cè)量技術(shù)，以保證電能計(jì)量表的高精度和高穩(wěn)定性。

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　　3　系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

　　3. 1　通信方式的選擇

　　本系統(tǒng)采用以太網(wǎng)的通信方式，其優(yōu)點(diǎn)是以太網(wǎng)應(yīng)用廣泛， 成本低廉， 通信速率高， 軟硬件資源非常豐富等，由于以太網(wǎng)的這些優(yōu)點(diǎn)，利用以太網(wǎng)技術(shù)做為網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)有很多的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)In te rne t接入系統(tǒng)，只要擁有一臺(tái)能上網(wǎng)的電腦、PDA或者手機(jī)，就能隨時(shí)隨地對(duì)光伏系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)控，對(duì)能源進(jìn)行優(yōu)化管理與控制，有很大的應(yīng)用前景。

　　3. 2　基于ADSP2BF537的網(wǎng)絡(luò)通信模塊的設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)選擇ADSP2BF537做為主控制器，該芯片是一塊時(shí)鐘頻率高達(dá)600MHZ的高性能blackfin處理器，片內(nèi)有132KB全速SRAM， 10級(jí)R ISC MCU /DSP流水線，具有最佳代碼密度的混合16 /32位ISA，功能強(qiáng)大和靈活的高速緩存很適合軟實(shí)時(shí)控制和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，以及硬實(shí)時(shí)信號(hào)的處理，而且該芯片嵌入了IEEE802. 3兼容10 /100以太網(wǎng)MAC，有緩沖振蕩器輸出到單獨(dú)的PHY，非常適合做以太網(wǎng)控制器，簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)，節(jié)約了設(shè)計(jì)成本。物理層接口芯片選用LAN83C185，該LAN83C185芯片是低功耗高集成度模擬接口IC，包括有編碼器/譯碼器，擾碼器/解擾碼器，帶整形和輸出驅(qū)動(dòng)器的發(fā)送器，帶片內(nèi)自適應(yīng)均衡器和基線漫游(BLW)修正的雙絞線接收器，時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路以及媒體單獨(dú)接口(M II)部分，集成了帶自適應(yīng)均衡器的DSP，支持自動(dòng)流通和平行檢測(cè)，工作電壓3. 3V， 完全和IEEE 802. 2 /802 /3u 標(biāo)準(zhǔn)兼容， 有全雙工10BASE2T/100BASE2TX收發(fā)器，支持10Mbp s和100Mbp s不屏蔽雙絞線，完整的功率管理特性。