太阳能充电站监控系统的研究与开发
为缓解能源危机和新能源电动汽车的充电压力并结合太阳能分布广泛、易于获取的特点，太阳能充电站成为研究的热点。然而，现有密集程度较高的大型太阳能充电站需要有人值守，具有运营成本高、充电效率低下、电能损耗高等问题。针对以上问题，论文在太阳能充电站监控系统中引入节能预测算法以实现监控数据的预测功能，降低电能损耗，并对充电站的监控系统进行设计与开发。 首先，论文对课题的研究背景、意义及现状进行总结概括，明确论文的研究目标和内容。根据太阳能充电站的需求，对其监控系统的总体框架进行设计。在此基础上，论文采用“ZigBee+4G”通讯手段构建由数据采集节点和网关节点构成的无线传感网络，并对节点的每个功能模块逐一进行选型和设计。其次，确定太阳能充电站监控系统的硬件模块，包括MCU模块、CPU模块、ZigBee模块、4G模块和电源模块，用于实现数据的定时采集上传和指令的下发控制。然后，为实现充电站中各个设备的节能，系统选用CC2530芯片，通过对协议栈的MAC层进行修改和设计，实现终端节点、路由节点和协调器节点的重新组网，引入自适应节能休眠算法以降低能量损耗。最后，针对大规模节点部署的应用场景，论文在自适应采样调度的基础上结合自适应三次指数平滑算法，在降低能耗的同时提高了采样精度。 软件方面，设计了由无线传感网络、云平台以及Web端服务器组成的远程监控系统。选用阿里云构建了系统的云数据中心和云服务中心，并以VisualStudio2019软件设计了监控系统的上位机和Web应用平台，该软件以表单、图片、曲线等元素构成人机交互平台，使用户能够随时通过Web平台查看充电站的监测信息。最后完成对整个监控系统的测试。通过测试证明，本文所设计的集数据采集、传输、处理、监控于一体的充电系统，能够应用于各类大型以及密集程度较高的太阳能充电站系统，且可行性高、运行稳定，可以实现系统信息监测与数据分析的预期目标。
太阳能充电站;节能算法;远程监控;ZigBee;VisualStudio
兰州理工大学
硕士
电力系统及其自动化
张萍
2021
中文
TM615
2021-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）