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基于单片机的光伏阵列检测系统

更新时间：2020-02-10 10:55:52 大小：4M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：单片机光伏阵列检测系统 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

在世界能源短缺的大环境下，光伏能源作为一种潜力大，清洁无公害的绿色能源而受到越来越多国家的重视。近年在世界各地建立了许多的光伏发电站，我国也在各省建立了规模大小不一的光伏或风光互补电站。

在大中型的光伏并网发电阵列系统中，由于光伏组串较多，输出线也比较多，需要光伏汇流箱将多条输出电流线汇成一条总线输入至逆变器中；同时为了实时监测光伏电池板的工作状况，每个支路都设有直流电流检测单元。直流霍尔元件由于具有体积小巧，设计外围电路简单的优点，一直是光伏电流检测的主流设计方案之一。但是，霍尔元件电路在应用中存在诸如成本偏高，易受电磁干扰且存在磁滞效应的问题。

本论文针对上述问题，提出一种用一套以检测电阻—隔离光耦—高性能运放构成的检测单元来代替霍尔元件的设计方案。通过实际搭建测试电路板并通过软件优化，在不影响精度（甚至提高检测精度）的前提下，解决霍尔元件方案中存在的诸多问题；同时探讨并实现检测数据在复杂电磁环境下的远距离传输问题。论文的主要内容包括：

1．阐述检测电阻方案较于霍尔元件的优点，并提出一套兼顾低成本与高精度的光伏电流检测方案。该方案通过选择锰镍铜合金电阻作为采样电阻，解决了霍尔元件易受电磁干扰，存在磁滞效应，且成本偏高的问题；为了兼顾晶硅电池板组件和薄膜电池板组件不同的接地要求，也为了安全隔离高低压信号，同时防范负载发生短路故障时产生的瞬间高电压，引入了线性光耦隔离电路，解决了高低压隔离和安全问题；利用高性能运算放大器构建差分放大电路，将差分输出信号转化为单端输出信号，节省了ADC资源。

2．讨论电流检测电路在外部电磁干扰环境下的输出情况，并针对硬件难以去除的毛刺干扰，提出一套软件优化的方法。该方法的主要思想是：通过多次采样，对比识别可能存在的毛刺干扰并进行中间值筛选，从而提取出真正的电流信号。

3．为了完善整块系统检测板，设计了一套电压检测电路，兼顾了接地系统与非接地系统。

4．为了进行与主控电脑的通信，设计了地址调节，波特率调节开关，并设计了在长距离传输条件下物理通信协议（RS485）与软件协议（modbus）。