基于光伏MPPT算法的智慧灯杆系统设计与实现
这是一篇关于MPPT,粒子群算法,智能灯杆,TCP/IP协议,TFTP协议的论文, 主要内容为路灯作为城市基础设施之一,由于其数量多、分布广等特点,逐渐成为建设智慧城市的最佳载体,集多种功能于一身的智慧灯杆成为社会关注的重点。鉴于传统的路灯断电无法被检测且无备用电源的弊端,本文提出一种基于光伏最大功率点跟踪技术(Maximum Power Point Tracking,MPPT)算法的智慧灯杆系统设计方案,系统主要包含光伏发电系统和智能终端控制系统。(1)光伏发电系统设计。本课题的电源输入采用光伏-市电互补模式,当市电断电时,智能灯杆系统功能无法实现,采用光伏电池代替市电供电时,传统的控制策略发电效率低且输出曲线存在多个峰值点系统易陷入局部最优。针对以上弊端,本文对光伏电池板进行原理分析,建立数学模型,然后对传统的恒定电压法、扰动观察法、电导增量法以及粒子群算法进行理论分析,阐述每种方法的优缺点。最后采用基于粒子群算法的MPPT控制光伏电池板的输出,通过仿真可知:在动态的光照环境下,粒子群算法相对于传统的控制策略具有良好的收敛性和稳定性,并且在光伏电池板受部分遮阴的情况下,粒子群算法能快速寻找到实际的最大功率点,提高了系统的发电效率。(2)智能终端控制系统设计。针对传统的路灯系统不能远程监控、自动巡检、单灯调控以及故障定位处理等问题,本文提出一种基于物联网的智能路灯监控系统。在硬件设计方面,采用GD32F407VET6单片机作为主控芯片,通过传感器采集环境数据,设计适用于不同设备的通讯与电源接口,以此满足智能灯杆的功能需求。在软件设计方面,通过TCP/IP协议与平台通信,实现远程监控的目标,控制器搭载Web Sever功能,实现在线修改终端控制器的网络参数;采用TFTP协议对终端控制器进行远程升级。经过实验验证,所设计的控制器可以实时监测灯杆的运行环境、远程控制灯杆上设备以及准确定位故障,系统可靠性高、数据传输稳定。
基于MPPT算法的自供电温室大棚监控系统
这是一篇关于温室大棚,云平台,太阳能,MPPT的论文, 主要内容为随着农业现代化建设的快速发展,温室大棚管理也朝着智能化方向发展。目前国内温室大棚监控系统管理较为依赖主观经验,并且,数据的收集管理较为复杂,系统无法实现较好的远程监控。此外,温室大棚管理智能化不足和大棚内布线复杂等难题需进一步解决。因此,提高温室大棚智能化程度,建立自供电监控系统具有重要的实际意义。本课题从实际应用角度出发,研发出一套由光伏供电的温室大棚监控系统。该系统采用光伏供能,利用无线传输将环境参数实时传送至云端。控制端采用基于B/S架构网站式系统提供良好的人机交互体验,搭建具有实时查看、有序管理和精确控制功能的智能监控系统。本课题主要研究内容和成果如下:(1)利用MPPT算法和PID算法实现光伏蓄电池分段式充电,实现智能监控系统自供电。仿真验证变步长扰动观察法可以提高光伏电池最大功率点的追踪稳定性和追踪速率。MPPT算法和PID算法实现光伏对蓄电池的快充以及恒压充电,达到分段充电效果,提高自供电充电效率。(2)根据系统总体设计方案,对系统终端节点进行软硬件设计。硬件部分主要包括光伏供电模块和环境采集模块。光伏供电模块包含光伏阵列、Boost电路和稳压模块电路,环境采集模块包含温湿度模块、二氧化碳模块、光照强度模块、土壤湿度模块以及其他外围电路。软件部分根据系统需求,在硬件电路基础上实现系统的主要功能,包括光伏充电功能,数据采集功能和数据传输功能。(3)利用云平台进行数据的存储和管理。设计Web端监控系统,实现大棚环境数据的图形化显示,并且能对大棚环境参数进行智能化调节。监控系统摒弃了现阶段使用较多的C/S结构,采用B/S结构进行开发,提高系统的实用性,降低开发成本,有利于推广和普及。(4)根据设计方案,组装具体实物,并对各个模块进行测试和分析,验证了光伏供电功能、无线通信功能和Web网页端智能控制功能的可靠性,进一步提升了温室大棚系统的智能化和便捷化程度。
基于MPPT算法的自供电温室大棚监控系统
这是一篇关于温室大棚,云平台,太阳能,MPPT的论文, 主要内容为随着农业现代化建设的快速发展,温室大棚管理也朝着智能化方向发展。目前国内温室大棚监控系统管理较为依赖主观经验,并且,数据的收集管理较为复杂,系统无法实现较好的远程监控。此外,温室大棚管理智能化不足和大棚内布线复杂等难题需进一步解决。因此,提高温室大棚智能化程度,建立自供电监控系统具有重要的实际意义。本课题从实际应用角度出发,研发出一套由光伏供电的温室大棚监控系统。该系统采用光伏供能,利用无线传输将环境参数实时传送至云端。控制端采用基于B/S架构网站式系统提供良好的人机交互体验,搭建具有实时查看、有序管理和精确控制功能的智能监控系统。本课题主要研究内容和成果如下:(1)利用MPPT算法和PID算法实现光伏蓄电池分段式充电,实现智能监控系统自供电。仿真验证变步长扰动观察法可以提高光伏电池最大功率点的追踪稳定性和追踪速率。MPPT算法和PID算法实现光伏对蓄电池的快充以及恒压充电,达到分段充电效果,提高自供电充电效率。(2)根据系统总体设计方案,对系统终端节点进行软硬件设计。硬件部分主要包括光伏供电模块和环境采集模块。光伏供电模块包含光伏阵列、Boost电路和稳压模块电路,环境采集模块包含温湿度模块、二氧化碳模块、光照强度模块、土壤湿度模块以及其他外围电路。软件部分根据系统需求,在硬件电路基础上实现系统的主要功能,包括光伏充电功能,数据采集功能和数据传输功能。(3)利用云平台进行数据的存储和管理。设计Web端监控系统,实现大棚环境数据的图形化显示,并且能对大棚环境参数进行智能化调节。监控系统摒弃了现阶段使用较多的C/S结构,采用B/S结构进行开发,提高系统的实用性,降低开发成本,有利于推广和普及。(4)根据设计方案,组装具体实物,并对各个模块进行测试和分析,验证了光伏供电功能、无线通信功能和Web网页端智能控制功能的可靠性,进一步提升了温室大棚系统的智能化和便捷化程度。
基于MPPT算法的自供电温室大棚监控系统
这是一篇关于温室大棚,云平台,太阳能,MPPT的论文, 主要内容为随着农业现代化建设的快速发展,温室大棚管理也朝着智能化方向发展。目前国内温室大棚监控系统管理较为依赖主观经验,并且,数据的收集管理较为复杂,系统无法实现较好的远程监控。此外,温室大棚管理智能化不足和大棚内布线复杂等难题需进一步解决。因此,提高温室大棚智能化程度,建立自供电监控系统具有重要的实际意义。本课题从实际应用角度出发,研发出一套由光伏供电的温室大棚监控系统。该系统采用光伏供能,利用无线传输将环境参数实时传送至云端。控制端采用基于B/S架构网站式系统提供良好的人机交互体验,搭建具有实时查看、有序管理和精确控制功能的智能监控系统。本课题主要研究内容和成果如下:(1)利用MPPT算法和PID算法实现光伏蓄电池分段式充电,实现智能监控系统自供电。仿真验证变步长扰动观察法可以提高光伏电池最大功率点的追踪稳定性和追踪速率。MPPT算法和PID算法实现光伏对蓄电池的快充以及恒压充电,达到分段充电效果,提高自供电充电效率。(2)根据系统总体设计方案,对系统终端节点进行软硬件设计。硬件部分主要包括光伏供电模块和环境采集模块。光伏供电模块包含光伏阵列、Boost电路和稳压模块电路,环境采集模块包含温湿度模块、二氧化碳模块、光照强度模块、土壤湿度模块以及其他外围电路。软件部分根据系统需求,在硬件电路基础上实现系统的主要功能,包括光伏充电功能,数据采集功能和数据传输功能。(3)利用云平台进行数据的存储和管理。设计Web端监控系统,实现大棚环境数据的图形化显示,并且能对大棚环境参数进行智能化调节。监控系统摒弃了现阶段使用较多的C/S结构,采用B/S结构进行开发,提高系统的实用性,降低开发成本,有利于推广和普及。(4)根据设计方案,组装具体实物,并对各个模块进行测试和分析,验证了光伏供电功能、无线通信功能和Web网页端智能控制功能的可靠性,进一步提升了温室大棚系统的智能化和便捷化程度。
基于B/S架构的光伏远程监控系统的设计与实现
这是一篇关于B/S,监控平台,串口通信,逆变器,MPPT的论文, 主要内容为光伏分布式发电系统通常选址在偏远、环境复杂的地方,而且缺少工作人员的现场监控。因此,需要开发一套安全可靠的光伏远程监控系统,用来监控光伏发电系统的整体运行参数。这对维护光伏发电系统的正常运行,提高其无人值守能力和促进更为复杂分布式监控系统的发展具有重要意义。基于此,本文设计了一种基于B/S架构的光伏远程监控系统,使得发电运行参数与管理信息能够在浏览器上实时发布。给出系统总体设计方案,并根据系统结构与功能需求将其分为监控管理平台和逆变器控制系统。完成了设计基于B/S架构的远程监控平台设计。在系统结构上,使用多种Web开发框架降低系统各层之间的耦合度,同时提高系统的安全性。通过动态页面技术和第三方插件库搭建并优化交互页面,以及实现信息的实时刷新。此外,根据E-R模型建立系统的数据库,并定制与逆变器主控板的串口通信协议。在此基础上设计了系统基础、登录操作、系统监控、报表生成及导出和在线对话等功能模块,完成数据的远程发布与管理。根据系统需求设计了逆变器控制系统。根据系统需求选择微处理器,并搭建外围硬件电路。编写主程序和各中断子程序并加入MPPT控制算法,保证输出功率最大化,完成对发电参数的采集、指令接收和数据返回等工作。搭建了系统测试平台,给出监控管理平台和逆变器控制系统测试方案。将系统进行分块测试和整体联调,结果显示监控系统可以正常运行。
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