[發(fā)明專利]一種基于DSP的微元監(jiān)控器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310509692.8
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103560583A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李林;郭晉楠;張少雷
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽科大智能電網(wǎng)技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所 34115
• 代理人: 奚華保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于DSP的微元監(jiān)控器。

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背景技術(shù)

微電網(wǎng)是一種由負(fù)荷、微電源、儲能系統(tǒng)等共同組成的電網(wǎng)系統(tǒng)，通過整合分布式發(fā)電單元與配電網(wǎng)之間的關(guān)系，在一個(gè)局部區(qū)域內(nèi)直接將分布式電源、電力網(wǎng)絡(luò)和終端用戶聯(lián)系在一起，可以方便地實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供方案，優(yōu)化和提高能源的利用效率，減輕能源動力系統(tǒng)對環(huán)境的影響，推動分布式電源并網(wǎng)，降低大電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，改善電網(wǎng)的安全可靠性。微電網(wǎng)系統(tǒng)里的一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，比如分布式電源、負(fù)載、儲能設(shè)備，這些節(jié)點(diǎn)通常稱為微元。

現(xiàn)階段的微元控制器主要功能為，當(dāng)微電網(wǎng)轉(zhuǎn)入孤島運(yùn)行時(shí)，使負(fù)載可以無中斷的自動轉(zhuǎn)到分布式電源供電；當(dāng)微電網(wǎng)轉(zhuǎn)入并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，自動調(diào)節(jié)微電網(wǎng)公共連接點(diǎn)處的電壓幅值和頻率以實(shí)現(xiàn)無沖擊同步并網(wǎng)，然而對微電網(wǎng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，即微元，無法進(jìn)行對其運(yùn)行狀態(tài)的采集、測量、監(jiān)控，且缺乏與微網(wǎng)中央控制器進(jìn)行通信的功能。此外，隨著對微電網(wǎng)內(nèi)部電能質(zhì)量要求的越來越高，還需要微網(wǎng)中央控制器具有保護(hù)測控功能，因此需要一種對微元運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制，并與微網(wǎng)中央控制器進(jìn)行通信的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)對微元運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、與微網(wǎng)中央控制器實(shí)時(shí)通信、實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基于DSP的微元監(jiān)控器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種基于DSP的微元監(jiān)控器，包括DSP處理器，其信號輸入端與用于對微電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集并處理的采樣及信號處理模塊相連，其信號輸出端通過繼電器分別與負(fù)荷控制器、微電源控制器、儲能控制器相連，其輸入輸出端通過GPRS模塊與微網(wǎng)中央控制器無線通信、通過以太網(wǎng)通訊模塊與微網(wǎng)中央控制器以太網(wǎng)通信，其輸入輸出端接人機(jī)交互裝置。

所述DSP處理器的輸入輸出端接存儲器，DSP處理器的輸入輸出端通過電平轉(zhuǎn)換芯片擴(kuò)展為RS485串口，DSP處理器通過RS485串口與并網(wǎng)/儲能逆變器串口通信，DSP處理器的信號輸出端與光電隔離電路的輸入端相連，光電隔離電路的輸出端通過繼電器分別與負(fù)荷控制器、微電源控制器、儲能控制器相連，所述存儲器包括SD卡和EEPROM存儲器。

所述采樣及信號處理模塊包括用于采集微電網(wǎng)中電流信號的電流互感器CT、用于采集微電網(wǎng)中電壓信號的電壓互感器PT，電流互感器CT、電壓互感器PT的輸出端均與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與光耦的輸入端相連，光耦的輸出端與運(yùn)放的輸入端相連，運(yùn)放的輸出端與DSP處理器的A/D口相連。

所述人機(jī)交互裝置采用觸摸屏。

所述以太網(wǎng)通訊模塊采用W5100芯片。

所述DSP處理器采用TMS320F28335芯片，其GPIO口與光電隔離電路的輸入端相連，其UART0接口與GPRS模塊相連，其UART1接口與電平轉(zhuǎn)換芯片相連，其ETH口與以太網(wǎng)通訊模塊相連，其SPI口分別與人機(jī)交互裝置、SD卡相連，其I²C口與EEPROM存儲器相連。

所述A/D轉(zhuǎn)換器采用MAX11046芯片。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明可對微電網(wǎng)中微電源、負(fù)荷、儲能等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，將各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行信息上報(bào)到微網(wǎng)中央控制器，微網(wǎng)中央控制器根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的信息，按照預(yù)置控制策略下發(fā)控制狀態(tài)，本發(fā)明將控制狀態(tài)反饋給各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)的可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。當(dāng)微電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，本發(fā)明將獲得的故障信息上報(bào)給微網(wǎng)中央控制器，微網(wǎng)中央控制器按照預(yù)置的故障處理模式，下發(fā)安全控制策略，由本發(fā)明執(zhí)行控制，切除故障可能影響的微元節(jié)點(diǎn)，保證整個(gè)微電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

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附圖說明

圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為圖1中采樣及信號處理模塊的電路框圖；

圖3為微電網(wǎng)系統(tǒng)管理示意圖。

具體實(shí)施方式