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博碩士論文 etd-0619116-183259 詳細資訊
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論文名稱
Title
直接併網型勵磁式同步風力發電機組之即時遠端監控與資料庫分析系統
Direct Grid-Connected Excited Synchronous Wind Power Generators with Real-time Remote Control and Database Analysis System
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
90
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2016-07-07
繳交日期
Date of Submission
2016-07-19
關鍵字
Keywords
非同步串列通訊、遠端、資料庫、即時、RS485
Real-time, Asynchronous Serial Communication, Database, RS485, Remote
統計
Statistics
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中文摘要
本論文開發了一套直接併網型勵磁式同步風力發電機組之即時遠端監控與資料庫分析系統。此系統以 MS Visual C#與 SQL 結合 TI 之微控制器做為開發的平台。通訊以非同步串列的模式,其介面使用 RS485,並規劃了系統與微控制器之間的通訊協定。系統程式的撰寫依功能將其分類,以方便閱讀與擴充。
本系統分為即時遠端監控與資料庫分析二個部份。即時遠端監控裡有四個觀察頁面以及一個操作區域,四個頁面分別是:狀態確認、參數設定、數值監控、圖形監控。狀態確認頁面能確認機組是否已準備就緒;參數設定頁面能設定機組各種控制策略的參數;數值監控頁面能觀察市電、發電機、電池、激磁場與其它相關的資訊;圖形監控能觀察市電、發電機、馬達、電池的資訊並以圖形呈現。
操作區域能以遠端操控機組的各項功能。資料庫分析可將經由即時遠端監控所儲存至資料庫的資料取出還原,藉此分析及診斷機組的性能。最後由實驗結果驗證了系統的各項功能。
Abstract
This thesis develops a system for real-time remote monitoring and database analysis for excited synchronous wind power generators. The system uses MS Visual c#, SQL and TI microcontroller as a development platform. Communication interface
between the system and microcontroller is RS485, which is in asynchronous serial mode. In addition, we design the communications protocol between the system and microcontroller. System programing is dependent on functions to classify, that facilitates the reading and expansion.
There are two parts of the system: real-time remote monitoring and querying database to analyze. The real-time remote monitoring part has four pages of table for observation and one block for operation. The four pages of table are status confirmation, parameter setting, numeric monitoring and graphical monitoring. The status
confirmation confirms whether the generators is ready or not; the parameter setting sets parameters of control strategies in the generators; the numeric monitoring and the
graphical monitoring in which are to observe the information of grid network, excited generator, servo motor and battery. The former is represented by numerical, and the latter is represented by graph. The operational block is able to remote control the functions of the generators. In database analysis part, data can be recovered from
database that is stored in real-time remote monitoring part to analyze and diagnose
performance of the generators. As the results, the experiments verify the functionality of the system.
目次 Table of Contents
中文審定書 i
誌謝 ii
中文摘要 iii
Abstract iv
目錄 v
圖次 ix
表次 xiii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與相關文獻 1
1.2 即時遠端監控與資料庫分析系統及風力發電機組描述 2
1.3 論文架構 4
第二章 相關通訊介紹 5
2.1 通訊種類 5
2.2 串列通訊介紹 6
2.2.1 資料流動模式 6
2.2.2 同步通訊與非同步通訊 7
2.2.3 通訊緩衝區 9
第三章 風力發電機組之微控制器與通訊介面轉換電路 10
3.1 微控制器簡介 10
3.2 微控制器F28069 10
3.3 微控制器通訊模組 11
3.3.1 SCI介紹[19] 11
3.3.2 SCI接收中斷流程 12
3.3.3 SCI傳送中斷流程 13
3.3.4 SCI傳送中斷特性 14
3.4 通訊介面轉換電路 14
3.4.1 RS232轉換電路 16
3.4.2 RS422轉換電路 17
3.4.3 RS485轉換電路 20
3.4.4 CAN BUS轉換電路 22
3.4.5 通訊介面比較及PCB實體 25
第四章 微控制器與系統間之通訊協定 26
4.1 封包格式 26
4.1.1 無資料封包 26
4.1.2 有資料封包 27
4.2 系統之傳送與接收 28
4.2.1 傳送流程 29
4.2.2 接收流程 31
4.2.3 避免連傳終止機制 34
4.3 微控制器之接收與傳送 34
4.3.1 接收流程 34
4.3.2 傳送流程 36
4.3.3 改變微控制器端RS485接收傳送方向 36
第五章 即時遠端監控與資料庫分析系統 38
5.1 即時遠端監控 38
5.1.1 登入視窗 38
5.1.2 連接設定視窗 39
5.1.3 主視窗 40
5.1.3.1 工具列 40
5.1.3.2 主要分頁 43
5.1.3.2.1 狀態確認 44
5.1.3.2.2 參數設定 44
5.1.3.2.3 數值監控 45
5.1.3.2.4 圖形監控 46
5.1.3.3 操作區 46
5.2 資料庫分析 47
5.2.1 動態顯示 47
5.2.1.1 運轉狀態 47
5.2.1.2 控制參數 48
5.2.1.3 起始狀態 48
5.2.1.4 詳細資訊 49
5.2.2 資料表 49
5.2.3 資料分析 50
第六章 實驗成果 51
6.1 即時遠端監控實驗結果 51
6.1.1 狀態確認 51
6.1.2 參數設定 51
6.1.3 數值監控 52
6.1.4 圖形監控 52
6.1.4.1 定電壓控制策略 53
6.1.4.1.1 馬達穩壓 53
6.1.4.1.2 電池穩壓 56
6.1.4.1.3 自動穩壓 59
6.1.4.2 最佳功率追蹤策略 62
6.2 資料庫分析實驗結果 65
6.2.1 動態顯示 65
6.2.1.1 運轉狀態-定電壓控制策略 65
6.2.1.1.1 馬達穩壓 65
6.2.1.1.2 電池穩壓 66
6.2.1.1.3 自動穩壓 67
6.2.1.2 運轉狀態-最佳功率追蹤策略 68
6.2.1.3 控制參數 69
6.2.1.4 起始狀態 69
6.2.1.5 詳細資訊 70
6.2.2 資料表 71
6.2.3 資料分析 71
第七章 結論與未來展望 72
7.1 結論 72
7.2 未來展望 72
參考文獻 73
參考文獻 References
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