光储联合供电数据采集系统的设计及数据预处理

张纯杰，赵志刚，高 溥

（兰州交通大学 甘肃 兰州 730070）

光储联合供电系统作为一种可再生的闭环能源系统，广泛应用于电力、航空航天、气象、通信等领域。对于光伏电池，它的工作受到太阳辐射强度和光伏电池极板温度的制约；就储能系统而言，精确地建立蓄电池的模型需要综合考虑蓄电池的化学特性、物理特性以及外界环境。所以建立出的光储联合供电系统模型复杂，包括多个未知参数，这些未知参数在实际工况中难以获得。为了避免传统建模的缺陷，改用辨识的方法对光伏电池和储能系统的模型结构及重要参数进行辨识。系统辨识要求能够精确获得系统实时的输入/输出数据，有必要对光储联合供电系统的数据采集模块进行设计和分析。文献[1]设计了基于DSP硬件开发环境的数据采集系统；文献[2-3]设计了多路数据采集系统；文献[4]设计了一种适用于大型光伏发电的数据采集系统；文献[5]开发了一套高速数据采集系统。数据采集系统有多种形式，但大多数据采集系统针对的只是单个光伏发电模块，不能完全应用于光储联合供电系统中。在此设计了一种用于光储联合供电系统的数据采集模块，实时采集光伏阵列和储能系统的输入/输出数据。

1 总体设计

在白天太阳辐射充裕时，由于光生伏打效应在光伏电池（阵列）产生电压，通过DC/DC降压转换[6]，一部分电压加载在一定的负载上产生输出电流，另外一部分电能输入到储能系统形成充电电压（电流）；……