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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
工業(yè)觸摸屏

WEINVIEW觸摸屏在太陽能光伏并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用

發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:68 品牌:威綸通_Weinview

摘要:近年來,隨著國內(nèi)外大批的太陽能光伏電站的建立和并網(wǎng)發(fā)電,作為光伏發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備光伏并網(wǎng)逆變器具有廣闊的市場前景。本文主要介紹WEINVIEW觸摸屏在太陽能光伏并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用。在這個系統(tǒng)中,觸摸屏和逆變控制器通信,完成相關(guān)的數(shù)據(jù)采集,資料的保存,報警信息的登錄,圖文并茂顯示逆變器運(yùn)行參數(shù)和實(shí)時狀態(tài),并通過485或以太網(wǎng)和上位計算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊,實(shí)現(xiàn)整個并網(wǎng)電站的實(shí)時監(jiān)控和調(diào)配。
關(guān)鍵字:光伏 逆變器 觸摸屏 DSP

一:引言

隨著全球氣候變暖,傳統(tǒng)的燃料資源日趨枯竭,世界各國都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源改變?nèi)祟惖哪茉唇Y(jié)構(gòu),維持長遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。在可再生能源中,太陽能以其獨(dú)有的優(yōu)勢而成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。太陽能是取之不盡、用之不竭、無污染的綠色能源。世界各國都在投入巨資建設(shè)大規(guī)模的太陽能發(fā)電站。我國在光伏研究和產(chǎn)業(yè)方面也取得了較快的進(jìn)展,2006年1月1日實(shí)施的《可再生能源法》,標(biāo)志著太陽能發(fā)電已納入我國的能源發(fā)展規(guī)劃之中。根據(jù)2007年9月發(fā)布的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》,2020年,我國太陽能發(fā)電設(shè)備累計裝機(jī)容量將達(dá)到2000MW 。

太陽能光伏并網(wǎng)逆變器是整個光伏發(fā)電系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設(shè)備之一,它是把太陽能電池板產(chǎn)生的直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的設(shè)備,運(yùn)行過程中需要多個參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測、計算、顯示、記錄、保存、報警等處理,需要和上位計算機(jī)、逆變控制器進(jìn)行通訊,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。本文主要講述WEINVIEW觸摸屏在太陽能光伏并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用。

二:系統(tǒng)原理和方案設(shè)計

太陽能光伏并網(wǎng)逆變器是把太陽能電池板通過光伏效應(yīng)產(chǎn)生的直流電能進(jìn)行逆變,轉(zhuǎn)換成同電網(wǎng)同頻率、同相位的交流電,接入電網(wǎng)對外進(jìn)行輸電。逆變器運(yùn)行中要把測量的實(shí)時參數(shù)送給觸摸屏,進(jìn)行顯示、記錄等操作,也可和上位機(jī)通訊進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。系統(tǒng)原理圖如下圖所示:

三:WEINVIEW畫面設(shè)計要求

本系統(tǒng)采用WEINVIEW MT8010IV2型號觸摸屏,高品質(zhì)10”寬屏設(shè)計,LED背光模組,采用400MHz RISC CPU,使運(yùn)行速度更快,內(nèi)置電源隔離保護(hù)器,提高了產(chǎn)品的抗干擾能力,適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)行。多種標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,方便用戶使用。大容量的數(shù)據(jù)存儲功能,外接USB閃存和SD卡存儲資料,滿足逆變器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)信息。

1,觸摸屏主界面設(shè)計

主界面顯示逆變器運(yùn)行的各種運(yùn)行參數(shù):PV電壓、PV電流、A、B、C三項交流電壓和電流、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率、輸出功率、日發(fā)電量、總發(fā)電量、CO2減排量等,逆變器運(yùn)行狀態(tài)指示,實(shí)時時間,以及其他操作菜單。下圖分別是主界面的中英文顯示菜單。

2,功率曲線顯示功能設(shè)計

逆變器運(yùn)行中實(shí)時功率是一個非常重要的參數(shù),功率曲線圖反映逆變器運(yùn)行的歷史運(yùn)行情況和趨勢。逆變器功率曲線顯示由三條宏指令完成:

A:逆變器運(yùn)行的實(shí)時功率計算
B:實(shí)時功率的RW_A保存
C:功率曲線顯示

實(shí)時功率計算宏指令如下:

macro_command main()
short i,v
int pa,pb,pc
GetData(v, "Local HMI", LW, 2, 1) //A相電壓
GetData(i, "Local HMI", LW, 3, 1) //A相電流
pa=v
pa=pa*i //相乘
GetData(v,"Local HMI", LW, 4, 1) //B相電壓
GetData(i,"Local HMI", LW, 5, 1) //B相電流
pb=v
pb=pb*i //相乘
GetData(v, "Local HMI", LW, 6, 1) //C相電壓
GetData(i, "Local HMI", LW, 7, 1) //C相電流
pc=v
pc=pc*i //相乘
pc=pa+pb+pc //A相B相C相功率之和
SetData(pc, "Local HMI", LW, 300, 1)//存儲在LW300中
end macro_command

功率計算宏指令1秒鐘循環(huán)執(zhí)行一次,把三相輸出功率之和保存在LW300單元中。

功率存儲宏指令如下:

macro_command main()
short day,hour,minute
int add,x
GetData(minute, "Local HMI", LW, 9018, 1) //讀取分
GetData(hour, "Local HMI", LW, 9019, 1) //讀取時
GetData(day, "Local HMI", LW, 9020, 1) //讀取日
add=day*1440+hour*60+minute //當(dāng)前功率保存地址計算
GetData(x, "Local HMI", LW, 300, 1) //實(shí)時功率

SetData(x, "Local HMI", RW_A, add, 1) //保存在RW_A中
end macro_command

功率存儲宏指令1分鐘循環(huán)執(zhí)行一次,根據(jù)當(dāng)前時間計算出功率存儲的地址,把當(dāng)前功率值保存在此地址中。實(shí)時保存地址=日*1440+時*60+分。每分鐘保存一次,功率數(shù)據(jù)占一個單元(功率數(shù)據(jù)保存是從0時開始的全天數(shù)據(jù))。

XY軸曲線顯示宏指令如下:

macro_command main()
short i,add,add0,day
int z
GetData(day, "Local HMI", LW, 9020, 1) //讀取當(dāng)前日期
i=3
SetData(i, "Local HMI", LW, 402, 1)//XY曲線顯示控制單元
i=720
SetData(i, "Local HMI", LW, 403, 1)//XY曲線顯示長度
for i=0 to 720 step 1
add=500+i
SetData(i, "Local HMI", LW, add, 1)
//X軸資料賦值,從500單元開始,賦值0到720
next i
add=day*1440+360 //從早上6點(diǎn)開始,單元地址加6*60=360偏置量
for i=0 to 720 step 1
GetData(z, "Local HMI", RW_A, add, 1) //從RW_A讀取功率值
add=add+1
add1=i+1300
SetData(z, "Local HMI", LW, add1, 1) //Y軸資料賦值,從1300單元開始
next i
end macro_command

進(jìn)行相應(yīng)按鍵觸摸后執(zhí)行該條宏指令,寫入顯示控制地址內(nèi)容為3(清除原曲線,顯示新曲線),曲線長度為720(12*60),X軸資料從500開始,內(nèi)容依次為0到720,Y軸資料從1300開始,內(nèi)容依次為從早6點(diǎn)到晚18點(diǎn)的功率數(shù)據(jù)。

XY曲線顯示配置方式如下:

四:觸摸屏通訊設(shè)計

光伏并網(wǎng)逆變器運(yùn)行時的實(shí)時參數(shù)、狀態(tài)等要及時傳輸?shù)接|摸屏上進(jìn)行計算、顯示、記錄、報警等,通訊設(shè)計采用RS232,比特率為9600,因為光伏逆變器主控制器采用TI公司TMS320F2812 數(shù)字處理器,觸摸屏采用MODBUS RTU (Adjustable)通訊協(xié)議,系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置如下。

觸摸屏獲取逆變器數(shù)據(jù)采用定時數(shù)據(jù)傳輸模塊,設(shè)置如下,1秒定時進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取逆變器單元0開始的12個單元,逆變器實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)保存在LW100連續(xù)的12個地址單元中。

光伏并網(wǎng)逆變器在需要和上位機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電監(jiān)控時,采用458總線通訊,主從方式,觸摸屏作為MODBUS Server設(shè)備。根據(jù)設(shè)置的站號進(jìn)行區(qū)分。當(dāng)上位機(jī)發(fā)出讀取逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)命令,符合觸摸屏站號時,觸摸屏返回相應(yīng)單元的內(nèi)容。完成數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)光伏電站的監(jiān)控功能。

系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

五:結(jié)束語

本系統(tǒng)采用WEINVIEW MT8100I觸摸顯示屏,實(shí)現(xiàn)了和DSP數(shù)字信號處理器的實(shí)時通訊。圖文并茂的顯示了并網(wǎng)逆變器運(yùn)行的各個參數(shù)和狀態(tài),曲線坐標(biāo)顯示了逆變器的功率參數(shù)和其趨勢效果圖。大容量的數(shù)據(jù)存儲功能,保存了逆變器詳細(xì)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)。靈活、多樣的通訊接口方便實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)電站的監(jiān)控。觸摸屏可靠、穩(wěn)定的運(yùn)行,方便、靈活的操作,大大提高并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品的市場競爭力,取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)

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