[發明專利]一種交直流混合微電網控制方法及裝置

在審

• 申請號: 201510890747.3
• 申請日: 2015-12-07
• 公開（公告）號: CN105356519A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 馬偉;王瑋;吳學智;曾國宏;李睿;何永菁
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J7/35;H02J3/32
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明涉及一種交直流混合微電網控制方法及裝置，屬于微電網技術領域。

背景技術

在國家大力倡導使用可再生能源以及節能減排的方針指引下，分布式電源在配電網中的滲透率逐漸提高。分布式電源具有波動性、隨機性、功率密度低等特性，除了集中建造大規模的光伏電站、風電站以外，在配電網側可以接入小規模的分布式電源。在配電網側接入分布式電源以及一些可控負荷后的配電系統穩定控制、能量管理、故障保護與檢修、故障恢復等是亟待解決的問題。一個交直流混合微電網包括：交流母線、直流母線、光伏電站、風電站、儲能裝置、電動汽車充電裝置、直流負荷、交流負荷以及電力電子裝置等，交直流混合微電網控制裝置就是要實現上述交直流混合微電網內的能量管理功能。

發明內容

為實現一個交直流混合微電網內的能量管理，本發明提供了一種交直流混合微電網控制方法及裝置。

一種交直流混合微電網控制方法,對交直流混合微電網內各部件的運行數據進行采集與處理，根據微電網內部的優化策略以及上級能量管理系統的調度指令得出控制指令，并將控制指令下發到微電網內各部件，實現對一個微電網的能量管理；控制交直流混合微電網與配電網的并網、離網切換；根據上級能量管理系統的調度指令參與多個交直流混合微電網之間的能量分配。

一種交直流混合微電網控制方法,含有以下步驟：ARM控制器、DSP控制器、CPLD控制器同時啟動；所有外設第一串口通信接口、第二串口通信接口、第三串口通信接口、以太網接口、USB接口、JTAG接口、RTC電源、I/O接口、SCI通信接口、CAN通信接口、JTAG接口、DA模塊、RTC實時時鐘、AD模塊、外擴RAM、外擴FLASH進行初始化，進入默認啟動狀態等待ARM控制器、DSP控制器、CPLD控制器發送控制指令；

還含有以下步驟：

步驟1)、ARM控制器向DSP控制器發送指令：啟動DSP控制器的AD轉換、讀取CPLD控制器的開關量DI、DO值，此時DSP控制器會根據ARM控制器的指令，DSP控制器和CPLD控制器進行通信；其中DSP控制器的AD數據采集對象主要包括、PCC點、交流母線、直流母線的電壓、電流、功率、頻率信息；CPLD控制器的開關量DI、DO值采集對象主要包括：PCC點開關的狀態、直流負荷、交流負荷的斷路器狀態信息；

步驟2)、ARM控制器向第二串口通信接口發送指令，啟動第二串口通信接口的外部總線上掛載的設備的數據采集；其中第二串口通信接口的外部總線上掛載了：交流/直流變流器、風電站、電動汽車充電樁、儲能裝置、光伏電站的總線通信設備，通信內容主要是各個部件的運行信息；

上述任務同時啟動，ARM控制器等待DSP控制器和第二串口通信接口返回數據后，對數據進行處理、運行控制策略后，再執行下述步驟；

步驟3)、ARM控制器向DSP控制器發送控制指令，DSP控制器根據DSP控制器下發的指令執行相應的操作，若此時ARM控制器下發的指令中需要控制CPLD控制器，則DSP控制器會將ARM控制器的指令轉發給CPLD控制器，由CPLD控制器來執行相應的操作；

步驟4)、ARM控制器向第二串口通信接口發送控制指令，第二串口通信接口外部總線上的設備接收到ARM控制器發送的指令后，根據指令內容執行相應的操作；

步驟5)、ARM控制器向第一串口通信接口發送數據，將系統的運行狀態從第一串口通信接口中打印輸出到外部終端；同時接收第一串口通信接口返回的數據，ARM控制器將第一串口通信接口返回的數據處理后再執行相應的控制策略向第二串口通信接口、DSP控制器、CPLD控制器發送控制指令；

步驟6)、ARM控制器向第三串口通信接口發送數據，將采集回來并處理后的數據從第三串口通信接口中輸出到外部設備；同時接收第三串口通信接口返回的數據，ARM控制器將第三串口通信接口返回的數據處理后再執行相應的控制策略向第二串口通信接口、DSP控制器、CPLD控制器發送控制指令；

步驟7)、ARM控制器向以太網接口發送數據，將采集回來并處理后的數據轉換成TCP/IP協議的數據通過以太網上傳到上一級能量管理系統中；同時ARM控制器接收以太網接口中返回的數據，返回的數據內容進行處理后再執行相應的控制策略向第二串口通信接口、DSP控制器、CPLD控制器發送控制指令。

根據采集回的數據進行分析、判斷、計算再結合交直流混合微電網的控制策略給出相對應的控制操作，達到交直流混合微電網的能量管理目的。