[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于微電網(wǎng)的逆變器控制系統(tǒng)及其通訊方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410147366.1
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN103972983A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建興;包虎平
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇方程電力科技有公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 江陰市永興專利事務(wù)所(普通合伙) 32240
• 代理人: 達曉玲;施光亞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于微電網(wǎng)的逆變器控制系統(tǒng)及其通訊方法，屬于微電網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)是以分布式電源為主，利用控制系統(tǒng)、控制裝置聯(lián)合儲能進行實時調(diào)節(jié)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部電力平衡的供電網(wǎng)絡(luò)，可并網(wǎng)運行也可離網(wǎng)運行。該模式大大提高了負(fù)荷側(cè)的供電靈活性、可靠性，可解決重要用戶及偏遠(yuǎn)無電地區(qū)的供電需求；同時，微電網(wǎng)通過單點接入電網(wǎng)，可以減少大量小功率分布式電源接入電網(wǎng)后對傳統(tǒng)電網(wǎng)的影響；另外，微電網(wǎng)將分散的不同類型的分布式電源組合起來供電，能夠使分布式發(fā)電獲得更高的利用效率。

微電網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu)包括儲能系統(tǒng)、分布式電源系統(tǒng)、負(fù)荷、能量管理系統(tǒng)等構(gòu)成的系統(tǒng)單元。其中，儲能系統(tǒng)通常由儲能雙向變流器、儲能介質(zhì)組成；風(fēng)電、光伏發(fā)電則是分布式電源的典型代表。微電網(wǎng)實際運行中急需解決的關(guān)鍵問題就是儲能系統(tǒng)、分布式電源的控制，而微電網(wǎng)中的電能輸出的關(guān)鍵設(shè)備都是通過逆變器接入系統(tǒng)的，如儲能雙向變流器、光伏逆變器、風(fēng)機逆變器等。此外，用于微電網(wǎng)系統(tǒng)中進行電能質(zhì)量治理的有源濾波裝置、靜止無功發(fā)生器等裝置都屬于逆變器的一類。因此，對微電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備的控制就簡化成了對系統(tǒng)內(nèi)逆變器及其它輔助設(shè)備、輔助系統(tǒng)的控制。

微電網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中，各種裝置設(shè)備較多，通訊線路長，現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，電磁輻射較強，可能導(dǎo)致RS-485總線通訊可靠性不高甚至是通訊中斷，因此提高RS-485總線的運行可靠性至關(guān)重要。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是依靠完善RS-485接口電路的硬件設(shè)計，比如在接收發(fā)送口加上拉電阻、加電阻進行總線隔離、通過光耦將信號隔離。以上方法可在一定程度上抑制設(shè)備通訊干擾，但是當(dāng)485總線上有多機并聯(lián)通訊時，在有眾多繁雜的無效報文干擾的情況下，裝置控制系統(tǒng)僅依靠RS-485接口電路的硬件優(yōu)化設(shè)計，無法保證數(shù)據(jù)通訊的穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于微電網(wǎng)的逆變器控制系統(tǒng)及其通訊方法，可解決微電網(wǎng)內(nèi)逆變器的集成控制問題，使其具備“一機多用”的功能特性，其通訊方法可有效提高RS-485多機通訊的數(shù)據(jù)處理能力，增加多機通訊過程中從機的數(shù)量，同時增強系統(tǒng)的抗干擾能力，提高通訊的穩(wěn)定性和可靠性。

為實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明所采用的方法是：一種應(yīng)用于微電網(wǎng)的逆變器控制系統(tǒng)，包括DSP、DRAM、AD采樣模塊電路、I/O開入開出模塊電路、PWM脈沖發(fā)生電路及過流保護電路，其特征在于，所述DSP包括主DSP和從DSP，人機界面和后臺監(jiān)控通過RS-485總線連接從DSP，從DSP和主DSP分別與DRAM進行數(shù)據(jù)交換，從DSP與DRAM之間通過總線BUS2相互連接，主DSP與DRAM之間通過總線BUS1相互連接，主DSP連接AD采樣模塊電路、I/O開入開出模塊電路和PWM脈沖發(fā)生電路。

所述從DSP連接EEPROM。

所述PWM脈沖發(fā)生電路連接過流保護電路。

所述人機界面是帶有RS-485通訊接口的觸摸屏。

所述后臺監(jiān)控為微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。

所述微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)通過串口服務(wù)器連接電能測控計量表、電能質(zhì)量監(jiān)測、智能電動開關(guān)和多個并網(wǎng)逆變器裝置，所述并網(wǎng)逆變器裝置包括光伏逆變器、風(fēng)機逆變器、儲能逆變器、有源濾波裝置、靜止無功發(fā)生器。

一種基于應(yīng)用于微電網(wǎng)的逆變器控制系統(tǒng)的通訊方法，所述通訊步驟如下：微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)作為主機，各并網(wǎng)逆變器裝置作為若干從機，所述主機與從機之間基于標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊協(xié)議，以報文的形式進行詢問和應(yīng)答，主機發(fā)送報文逐個詢問從機，所述主機發(fā)出的報文的格式為：從機地址+命令+起始地址+點數(shù)+校驗碼，從機地址1個字節(jié)，命令1個字節(jié)，起始地址2個字節(jié)，點數(shù)2個字節(jié)，校驗碼2個字節(jié)，并網(wǎng)逆變器裝置通過中斷收發(fā)報文經(jīng)串口服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)保持通訊，當(dāng)接收到與逆變器地址相同的字節(jié)時，把該字節(jié)作為接收報文的第一個字節(jié)進行保存，接著繼續(xù)接收直到滿8個字節(jié)，然后判斷校驗碼，如果校驗碼判斷正確，則解析報文，發(fā)送應(yīng)答報文，如果校驗碼判斷不正確，依次判斷第2～7字節(jié)中是否含有與逆變器地址相同的字節(jié)，如果沒有，則舍棄這八個字節(jié)報文，重新接收，如果有，則舍棄這一位之前的所有字節(jié)，繼續(xù)接收滿八個字節(jié)，再進行校驗碼判斷，如此往復(fù)，直到接收到正確報文。