光伏并網通信管理機的設計與實現.pdf

1、近年來，隨著計算機、通信、網絡和嵌入式系統(tǒng)等技術的飛速發(fā)展，光伏并網監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控的現場設備在智能化和網絡化水平上得到了進一步的提高。一方面，光伏電站現場設備廠家眾多，雖然大多數廠家宣稱采用Modbus通信規(guī)約，但是每個廠家根據自身的特點對Modbus通信規(guī)約做了不同的定義，因此電站設備通信規(guī)約的復雜多變帶來了如何實現互操作和設備兼容的問題;另一方面，隨著太陽能光伏電站規(guī)模性的投入建設和使用，現場設備的數量越來越多，設備數量不斷增加需要

2、更多的串口滿足通信需求，因此，設計功能豐富、多路串口、多種規(guī)約、可靠性高、穩(wěn)定性高的通信系統(tǒng)設備至關重要。
　　本論文基于光伏并網設備多樣化和規(guī)模化的發(fā)展趨勢，根據光伏電站通信需求，在實現可靠通信和通信兼容的前提下，設計并實現一種具有多路串口和規(guī)約轉化功能的通信設備，即光伏并網通信管理機。通信管理機主要由CPU主板、通信板、電源板等組成，CPU主板（4層板）采用ARM+FPGA的構架和嵌入式Linux操作系統(tǒng)，通過多路串口實現對整

3、個光伏并網系統(tǒng)的信息采集，經過規(guī)約轉換后集中送往當地后臺或遠方調度主站，同時將后臺或主站命令傳遞給各測控裝置，實現當地或遠程控制。該通信管理機具有多串口、規(guī)約轉化等特點，能夠實現對現場各種設備的數據接收、數據處理、規(guī)約轉換等功能，更好的服務于光伏電站的運行。
　　論文在閱讀了大量的國內外參考文獻的基礎上，從硬件和軟件兩個方面論述了光伏電站通信管理機的設計與實現。為了提高系統(tǒng)的可靠性、可擴展性和可移植性，軟硬件均采用模塊化設計。硬件

4、重點闡述了總體設計和CPU主板、通信板等的原理圖和PCB的設計與實現，同時為了配合CPU板工作，設計了485通信板和環(huán)境參數采集板;軟件重點闡述了Linux下的規(guī)約轉換的實現，以及通過FPGA編程實現ARM與FPGA的并行通信和多路串口。
　　論文完成了光伏并網通信管理機的設計與實現，硬件方面主要完成了CPU主板、通信板以及環(huán)境參數采集板的原理圖以及PCB的設計，軟件方面完成了Modbus/TCP規(guī)約轉換模塊、ARM與FPGA并行