基于Labview的光伏發電數據監測系統的設計

由于太陽能輻射傳感器是利用其頂部的光電探測器來測量太陽輻射的，能夠將光信號轉換為電壓信號，于是采集選用NIFP-AI-110模塊，它是8通道單端輸入模塊，用于從各種傳感器直接測量電壓和電流信號。溫度的采集選用NIFP-TC-120,8通道熱電偶模塊，操作溫度范圍為-40到70°C,用于標準J、K、T、N、R、S、E和B熱電偶的溫度的測量，具有信號調理、雙層絕緣隔離、輸入噪聲過濾的功能和高精度delta-sigma16位模-數轉換器，保證測量數據的精確。以上兩模塊均提供HotPnP(熱插拔)操作且配置簡單，可自我診斷和自動調整到工程單位，是專為高效高可靠度的測量而設計的，提供濾波處理的低噪音16位分辨率模擬輸入和過量程保護、板載診斷的功能都確保了無故障的安裝和維護，且均附有NIST校準認證書以確保精確可靠的模擬測量，非常適合在光伏發電監測系統中進行應用。為了實現FieldPoint和RS485總線之間的通訊，還采用NIFP-1001網絡接口模塊，每個FP-1001網絡模塊可將多達9個FieldPointI/O模塊作為結點連接到RS485網絡。FP-1001通過FieldPoint端子基座連成的本地高速總線，管理PC和I/O模塊間的通信。FP-1001還提供若干診斷和自動化的功能，令安裝、使用和維護得以簡化。

4光伏監測系統的軟件設計

虛擬儀器技術(VirtualInstrumentation,VI)是隨著計算機技術、大規模集成電路等技術的飛速發展，儀器系統與計算機軟件技術緊密結合，而對傳統儀器概念的突破。美國國家儀器(NI)公司開發的圖形化軟件開發環境Labview(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench)是一種用圖標代替文本行創建應用程序的圖形化編程語言，是目前實現虛擬儀器軟件設計最流行的工具之一，被公認為標準的數據采集和儀器控制軟件，現已成為測試測量和控制行業的標準軟件平臺[10].

4.1監測系統前面板設計

由于Labview使用G語言(圖形化語言)進行程序設計，因此該系統界面包含了光伏發電監測系統所要進行監測的溫度、電流、電壓以及輻照度等的全部信息，Labview中的VI程序由前面板、程序框圖、VI圖標3部分構成，其中前面板是VI程序的用戶操作界面，是VI程序的交互式輸入和輸出端口。如圖4所示，系統前面板即系統界面主要由主監測界面以及各種參數界面組成。主界面主要由發電參數監測模塊、環境參數監測模塊和數據處理模塊3部分組成，各獨立參數模塊可以進行有關的參數設置，實時顯示數據，數據處理模塊可以存儲相關的歷史數據并進行數據回放，以便對特定模塊單獨進行分析處理。

圖4光伏監測系統前面板

圖5是光伏發電數據監測系統前面板對應的部分程序框圖，主要包括電壓采集、電流采集、輻照度采集、溫度采集及其處理程序。