1弁言

比年来，太阳能光伏发电技能在国际外失掉了普遍使用和飞速开展。天下太阳能光伏财产以年均匀凌驾33%的增加率开展， 2002年的增加率更是凌驾40%。现在，全天下的光伏体系装机容量己经凌驾2. 0GW 到2010年将凌驾15GW。将来，太阳能光伏修建一体化、光伏并网体系是太阳能光伏使用的终极开展偏向。但是，光伏并网电站体系的运转一样平常都是处于无人执守的状况下运转，太阳能光伏电站是由一个个疏散的光伏发电子体系组成，要对地区上普遍、疏散的光伏体系举行监测维护是好不容易[hǎo bú róng yì]、繁琐的，必要少量的人力、物力。接纳当地、近程监控技能对光伏发电体系举行及时监控，到达将这些疏散式的动力体系举行会合调理办理，完成大电网的调峰、分派、计量、无效利用等目的，可以将地区上普遍的、疏散的太阳能光伏并网体系联系起来，组成一个宁静的、智能化的、疏散式绿色动力调理办理大体系。因而，研讨光伏体系当地、近程监控技能具有非常紧张的意义。分外是我国行将到来的动力充足，减速并网太阳能光伏电站在城乡的遍及推行具有紧张实际意义。

本文研讨的次要内容是使用以太网技能， 经过构建以DSP为中心的嵌入式Web2Se ve r并与In te rne t互连，完成对光伏体系举行形态监控、妨碍检测、数据收罗、动力调理与分派、计量等。

2体系完成原理

图1是光伏发电监控体系的体系框图。此中最次要的因此DSP为中心的嵌入式Web2seve r，电能计量及相干参数监测，液晶表现等局部。此中，电能计量局部不但要计量由逆变器转换后的电能量调和波量等，并且还要经过收罗种种传感器的信息来监测太阳辐照量、太阳电池板温度、太阳电池阵列电压、蓄电池电压、太阳电池阵列电流、蓄电池电流。以是它曾经不是传统意义上的电能计量，而是一个功效美满的数据收罗体系。因而接纳先辈的DSP 丈量技能，以包管电能计量表的高精度和高波动性。

3体系方案设计

3. 1通讯方法的选择

本体系接纳以太网的通讯方法，其好处因此太网使用普遍， 本钱昂贵， 通讯速率高， 软硬件资源十分丰厚等，由于以太网的这些好处，使用以太网技能做为网络通讯平台有许多的上风，经过In te rne t接入体系，只需拥有一台能上彀的电脑、PDA大概手机，就能随时随地对光伏体系中的设置装备摆设举行主动化监控，对动力举行优化办理与控制，有很大的使用远景。

3. 2基于ADSP2BF537的网络通讯模块的设计

本体系选择ADSP2BF537做为主控制器，该芯片是一块时钟频率高达600MHZ的高功能blackfin处置器，片内有132KB全速SRAM， 10级R ISC MCU /DSP流水线，具有更佳代码密度的混淆16 /32位ISA，功效壮大和机动的高速缓存很合适软及时控制和产业尺度体系，以及硬及时信号的处置，并且该芯片嵌入了IEEE802. 3兼容10 /100以太网MAC，有缓冲振荡器输入到独自的PHY，十分合适做以太网控制器，简化了电路的设计，浪费了设计本钱。物理层接口芯片选用LAN83C185，该LAN83C185芯片是低功耗高集成度模仿接口IC，包罗有编码器/译码器，扰码器/解扰码器，带整形和输入驱动器的发送器，带片内自顺应平衡器和基线周游(BLW)修正的双绞线吸收器，时钟和数据规复电路以及媒体独自接口(M II)局部，集成了带自顺应平衡器的DSP，支持主动流畅宁静行检测，事情电压3. 3V， 完全和IEEE 802. 2 /802 /3u 尺度兼容， 有全双工10BASE2T/100BASE2TX收发器，支持10Mbp s和100Mbp s不屏障双绞线，完备的功率办理特征。

3. 3电能计量模块的设计

在设计中，接纳美国模器件公司的ADE7169作为电能计量芯片，该电能计量芯片将AD I公司成熟的电能丈量内核与微处置器、片内闪存、LCD驱动、及时时钟和智能电池办理电路联合在一同，不但低落了功耗并且简化电路的设计。电压传感器收罗的电压信号，颠末滤波当前，经过49脚和50脚送入电能计量芯片，异样经过电传播感器取得电流信号，颠末滤波当前送入电能计量芯片7169的52脚和53脚，如许便可以举行有功功率、无功功率和视在功率的电能盘算，以及电压无效值(RMS)和电流无效值RMS的丈量。以ADE7169为中心的电能计量模块的电路图见图2。

3. 4人机接口的设计

人机接口设计包罗液晶表现模块。液晶表现模块接纳TSG128128A系列模块此系列液晶表现模块基于SMD技能，表现内容为128x128点图形点阵式，毗连模块22插脚，引脚间距2. 54mm. 典范的操纵电压电流;可举行比拟度的调治，表现结果明晰，屏幕波动功能好。该模块与ADE7169 的7 - 33 脚毗连。

4软件设计及其事情流程

本体系的RJ - 45为体系与局域网的接口。由于大局部局域网都接纳以太网，这里的LAN83C185便是用于处置以太网协议( IEEE 802. 3)的。数据的流向是哀求信息从局域网中来，经过RJ - 45送到LAN83C185，处置后的数据包送入DSP体系的协议栈，由协议栈对数据包举行剖析，失掉原始哀求信息。哀求信息再颠末DSP体系的处置，发生呼应信息。呼应信息经过局域网传送到用户的欣赏器。整个体系的软件流程如图3所示。

本体系中嵌入式Web办事器的软件次要由芯片初始化设置、lwip协议栈的完成、数据收罗及处置等模块构成。在步伐中参加基于lwip协议的用户自界说数据通讯协议。如许就能使客户局域网中的PC机与嵌入式Web办事器举行自界说的通讯，如：发送数据收罗下令、收罗参数初始化下令等。网络层局部参加了地点剖析协议(ARP ) ，完成IP地点到物理地点的映射。

协议栈的完成次要分为吸收数据包的表明以及发送数据包的打包。以太网数据以帧的款式举行传输，假如帧范例字段值为0x0806，则为ARP包;假如为0x0800，则为IP数据包。

吸收帧时，依据差别的帧范例由差别的软件模块对它举行处置。发送数据帧时，也依据差别的帧范例由差别的步伐举行打包处置。帧的吸收和发送都是基于物理层对PHY的操纵，包罗读吸收缓冲区、写发送缓冲区。