1. 研究目的与意义
| （一）背景 当今社会，工业发展迅速，资源和环境问题成为全球关注的热点。随着资源的不断减少和环境的不断恶化，人们逐渐意识到利用能源发展经济，满足自身需要的同时，不能将自然资源的迅速消耗和环境的逐渐恶化作为代价。同时，世界各国对其面临的资源问题和环境问题达成了共识，认为应该大力发展和推广可再生能源的使用。丰富的研究和实践表明，大量的太阳辐射能是重要的能源，取之不尽，用之不竭，且无污染又廉价，人类能够将其进行自由利用，独有的优势成为人们重视的焦点。太阳能作为新能源和可再生能源的重要组成部分，对缺点的偏远地区和海岛供电，以及城市电能的补充具有重要的社会意义。现许多国家加大了对太阳能光伏发电技术的研究，并制定了相关政策鼓励太阳能产业的发展，使光伏产业已成为一项当今发展最迅速的高新技术产业 （二）意义及目的 太阳能电站的发电量，受很多因素影响。材料老化、阴影遮挡、盐雾腐蚀、灰尘遮盖、积雪重压都严重影响电站发电量。光伏组件的光电转换效率会出现不同程度的衰减，从而造成光伏发电系统发电量的降低，严重时会损坏整个太阳能发电系统。因此，要保证太阳能发电系统长期安全高效的运行，需要对光伏组件的环境参数、IV 特性、效率衰减等问题进行快速的发现和诊断。对光伏组件的测试，主要是在出厂之前进行 IV 测试。对于电站中的光伏组件，由于第三方检测机构收取昂贵的测试费，而很少有电站愿意进行组件检测。此外，光伏组件检测设备比较昂贵，国外检测设备的价格在几万到十几万不等。 |
2. 研究内容和预期目标
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（一）主要研究内容 本课题主要研究光伏发电系统多通道数据采集方式，根据不同的信号采集采样理论设计采集系统。通过测试完善系统，最后搭建模型实现多通道数据的采集。具体任务： (1) 分析、总结光伏发电数据采集装置； (2) 进行光伏阵列数据采集方案设计与比对、优选设计方案； (3) 设计硬件电路图； (4) 编写仿真程序流程图及代码； (5) 提交毕业论文一份及相关英文文献翻译一份。 （二）预期目标 通过对采集数据的分析，建立光伏发电数据采集系统模型，实现对光伏发电量的估算及检测，最终能实现对电站所有组件的监测。
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3. 研究的方法与步骤
| （一）研究方法 (1) 查找相关的论文及书籍，积累知识基础； (2) 学习各个模块的原理并整理资料； (3) 搭建硬件电路模型； (4) 编写程序测试相对应的功能。 （二）步骤 (1) 查找相关文献，准备设计所需素材并设计合理方案； (2) 熟悉DSP开发环境，设计并搭建硬件电路模型； (3) 编写仿真程序流程图及代码； (4) 对程序进行调试，解决调试中出现的问题，完善系统； (5) 完成设计，并撰写毕业论文。 |
4. 参考文献
| 1 丁世明. 独立光伏发电系统数据采集装置的研制[D]. 天津大学, 2005. 2 解威. 多通道数据采集系统的设计与实现[D]. 沈阳理工大学, 2010. 3 王震, 鲁宗相, 段晓波,等. 分布式光伏发电系统的可靠性模型及指标体系[J]. 电力系统自动化, 2011, 35(15):18-24. 4 熊连松, 刘小康, 卓放,等. 光伏发电系统的小信号建模及其控制器参数的全局优化设计方法[J]. 电网技术, 2014, 38(5):1234-1241. 5 翁炳文. 光伏发电系统关键技术的研究[D]. 浙江大学电气工程学院 浙江大学, 2008. 6 王秀丽, 武泽辰, 曲翀. 光伏发电系统可靠性分析及其置信容量计算[J]. 中国电机工程学报, 2014, 34(1):15-21. 7 王敏, 宗炫君, 袁越,等. 含光伏电站的发电系统可靠性分析[J]. 中国电机工程学报, 2013(34):42-49. 8 张玉平. 太阳能独立光伏发电系统的研究[D]. 华北电力大学(河北), 2009. 9 代小林. 应用于光伏组件检测的多通道数据采集系统研究[D]. 电子科技大学, 2016. 10 张纯杰. 光伏发电系统数据采集实验平台的设计及辨识建模[D]. 兰州交通大学, 2015. 11 Chao K H, Chen C T. A Remote SupervisionFault Diagnosis Meter for Photovoltaic Power Generation Systems[J].Measurement, 2017, 104. 12 Wodarczyk P, Pustelny S, Budker D, et al.Multi-channel data acquisition system with absolute time synchronization[J].Nuclear Inst Methods in Physics Research A, 2014, 763(6):150-154. 13 Anzalchi A, Sarwat A. Overview of technicalspecifications for grid-connected photovoltaic systems[J]. Energy Conversion Management, 2017, 152:312-327. 14 Rezk H, Tyukhov I, Al-Dhaifallah M, et al.Performance of data acquisition system for monitoring PV system parameters[J].Measurement, 2017, 104:204-211. 15 Malvoni M, Giorgi M G D, Congedo P M. Studyof degradation of a grid connected photovoltaic system[J]. Energy Procedia,2017, 126:644-650.
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5. 计划与进度安排
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（1）2022年3月2日-2022年3月9日写实习报告； （2）2022年3月10日-2022年3月16日查找相关资料，熟悉DSP开发环境； （3）2022年3月17日-2022年3月23日 对于课题的进行初步了解设计简单方案； （4）2022年3月24日-2022年3月30日 填写开题报告； （5）2022年3月31日-2022年4月6日完成外文翻译； （6）2022年4月7日-2022年4月13日熟悉MATLAB开发环境； （7）2022年4月14日-2022年4月20日设计硬件电路图； （8）2022年4月21日-2022年4月27日研究算法； （9）2022年4月28日-2022年5月04日设计程序流程图； （10）2022年5月5日-2022年5月11日编写代码并调试完善； （11）2022年5月12日-2022年5月18日 完善设计，资料收集； （12）2022年5月19日-2022年5月25日撰写论文提纲； （13）2022年5月26日-2022年6月1日整理设计文档，撰写毕业论文； （14）2022年6月2日-2022年6月8日 论文查重； （15）2022年6月9日-2022年6月15日完成论文的撰写； （16）2022年6月16日-2022年6月22日 准备论文答辩。
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