使用LabVIEW為并網(wǎng)光伏設(shè)備開發(fā)監(jiān)測系統(tǒng)[2]

  由于LabVIEW提供了虛擬儀器軟件架構(gòu)（VISA）串行函數(shù)，因此設(shè)計程序在這些設(shè)備之間進行通信是簡單 的。此外，由于提供了數(shù)據(jù)操作函數(shù)，例如分割數(shù)字、帶進位右移、交換字節(jié)、類型轉(zhuǎn)換等，我們可以方便地使用對應(yīng)的函數(shù)代碼、數(shù)據(jù)格式和CRC錯誤驗證算法實現(xiàn)Modbus消息結(jié)構(gòu)。這樣我們開發(fā)并測試了Modbus RTU接口程序，并且能夠為不同制造商的設(shè)備工作。

  從PXI實時控制器到PC的數(shù)據(jù)傳送

  團隊使用LabVIEW中的UDP函數(shù)將采集到的數(shù)據(jù)傳送到PC中。UDP簡單，方便，并能將消息同時廣播到多個地址的功能。雖然它不保證可靠的數(shù)據(jù)傳送，但是在這個系統(tǒng)中，這并不會造成什么影響，因為該系統(tǒng)只需要將數(shù)據(jù)以10 s的時間間隔傳送到PC中即可，所以即便丟失了一些數(shù)據(jù)點，也不會導(dǎo)致任何問題。

  設(shè)計圖形化用戶界面

  系統(tǒng)需求之一是提供顯示所有與監(jiān)測系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)以及太陽能技術(shù)中心設(shè)置有關(guān)的綜合信息。LabVIEW中的選項卡控件為用戶提供了在單一應(yīng)用程序中放置所有信息而不讓用戶界面變得過于復(fù)雜的實用功能。

  另一個挑戰(zhàn)是將不同測量數(shù)據(jù)顯示在圖表中。圖表讓用戶直觀地看到一個參數(shù)和另一個參數(shù)之間的關(guān)系，以及任何參數(shù)的變化趨勢。在任何一個時間點上有22個測量數(shù)據(jù)點，其中包括天氣參數(shù)、光伏直流電壓和電流以及每個類型太陽能面板的面板溫度。在一張圖表上列出所有數(shù)據(jù)是不可能的。這可以通過用程序方法控制圖表繪制加以解決。程序的設(shè)計使用了項目選取以及圖表屬性節(jié)點來實現(xiàn)。用戶可以在一個圖表中一次性查看多達四條數(shù)據(jù)曲線和測量參數(shù)。圖2顯示了用戶界面的截屏。

  結(jié)論

  LabVIEW幫助我們的團隊在三個月內(nèi)快速開發(fā)了Modbus接口程序，并且設(shè)計了富有信息量的優(yōu)秀用戶界面。使用NI PXI硬件確保了系統(tǒng)可靠性，它自從2008年9月以來每周七天，每天24小時 不間斷運行至今。我們團隊的下一個任務(wù)是評估光伏系統(tǒng)性能，包括評估光伏陣列效率、能量發(fā)生關(guān)于氣候條件和模塊條件的關(guān)系。

  圖2：用戶界面截屏

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