[發明專利]基于無線傳感器網絡的小型風光蓄互補發電群的控制系統

無效

• 申請號: 201310466006.3
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN103475031A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 田春光;呂項羽
• 申請（專利權）人: 吉林省電力科學研究院有限公司;國網吉林省電力有限公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J7/35
• 代理公司: 長春眾益專利商標事務所(普通合伙) 22211
• 代理人: 余巖

技術領域

本發明是基于無線傳感器網絡的風光蓄互補發電群的自主控制系統，屬于物聯網技術、電氣技術、控制技術的綜合應用系統。

背景技術

國家中長期科學和技術發展規劃綱要中明確提出要大力開展“可再生能源低成本規模化開發利用”。為了解決電力系統與分布式電源間的矛盾,整合分布式發電的優勢,充分發揮分布式電源為龜力系統和用戶所帶來的經濟效益,微電網技術得到廣泛重視。微網系統是一種由負荷和微型電源共同組成.系統,它可同時提供電能和熱量;微網系統內部的電源主要由電力電子器件負責能量的轉換,并提供必需的控制;微網系統相對于外部大電網表現為單一的受控單元,并可同時滿足用戶對電能質量和供電安全等要求。通過風/光/儲能互補微網方案可望提高供電可靠性和經濟效益。

風力發電機組輸出功率隨著風速變化而波動，不能夠準確預測風力發電系統的輸出功率。互補微網系統合理設計和匹配可以解決這個問題，現在系統中比較多的采用風光蓄互補發電系統，較少采用備用電源等，適應性不好。同時互補發電群微網系統一般應用在大電網覆蓋不到的偏遠地區，且運行時間較長，分布廣，傳統的監控技術不能完全適用。應該采用無人值守遠程監控技術，對站內設備及微機保護進行統一的監測、管理和控制，所以無線傳感器網絡監控可以實時、有效的信息交換、信息共享，優化操作，使得系統安全穩定持續可靠的運行。

典型的中央控制系統不能解決風光蓄互補發電群的控制問題，特別是當電網或是分布式電源發生故障等情況下導致微網電壓、頻率等出現較大波動超過允許范圍時，全局實時信息能量流最優化計算較慢，而且會面臨通信控制網絡的中斷等故障，因此采用ZigBee?無線傳感網絡技術實時的自主分布式電源控制，可以根據全局靜態信息和本地信息，對電壓、頻率等超過允許波動范圍情況進行即時的調節，形成可靠的分布式監控系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于無線傳感器網絡的風光蓄互補發電群的控制系統，利用?ZigBee?無線傳感網絡技術實時監控風光蓄互補發電群的運行狀況，實現無線組網，將各個風光蓄子系統監測點構成網絡，通過?ZigBee?網絡中心節點以?GPRS?方式與監控中心通信，從而構建一個基于ZigBee?和?GPRS?的遠程傳輸通信的分布式監控系統。

為實現上述目的，本發明提供一種基于無線傳感器網絡的小型風光蓄互補發電群的控制系統，其特征在于：利用分布測控RTU單元實時監控風光蓄互補發電群的運行狀況，利用分布測控RTU單元實現無線組網，將各個風光蓄子系統監測點構成網絡，通過分布測控RTU單元網絡中心節點以?GPRS?方式與監控中心通信，從而構建一個基于分布測控RTU單元和?GPRS?的遠程傳輸通信的分布式監控系統，系統由發電群的多個分布測控RTU單元集成，其中分布測控RTU單元包括：

數據采集器模塊：采集風光蓄互補發電群中的各發電單元的數據，根據不同的信號要求，通過前置響應的傳感器單元部件，獲取發電單元傳感器的電氣信號；

Zigbee?無線通信模塊：將數據采集器模塊的電氣信號轉化為Zigbee?無線信號；

Zigbee無線通信中繼器模塊：對Zigbee無線通信模塊數據進行處理，解決信號衰減的問題，送入數據集中器模塊；

數據集中器模塊：對風光蓄互補發電群的多路傳送的Zigbee?無線通信數據進行集中處理，按照數據通道編號進行；

GPRS通信模塊：接收數據集中器模塊的數據，進行GPRS通信信號調制，發送給其他分布測控RTU單元，同時接收其他單元的數據；

分布智能控制單元：根據傳送的本地信息和傳送的電壓、頻率信號，按照設定的規則進行即時的調節。

本發明風電系統和光伏電池組件將共同發出的電能存儲到蓄電池組中，控制器根據光照的強弱、風力的大小及負荷的變化對風力發電機、光伏電池組件、蓄電池組的工作狀態進行實時監測控制，保證系統安全而可靠的工作。

附圖說明

圖1是本發明的結構框圖；

圖2是分布測控RTU單元結構框圖。

具體實施方式