[發明專利]一種微電網一體化裝置及控制方法

在審

• 申請號: 201710031864.3
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106787207A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉順桂;丁慶;朱正國;秦毅;廖貴臏
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司;深圳微網能源管理系統實驗室有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J3/38
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙)44238
• 代理人: 潘中毅,熊賢卿

技術領域

本發明涉及工業自動化技術領域，尤其涉及一種微電網一體化裝置及控制方法。

背景技術

目前，為協調大電網與分布式電源間的矛盾，充分發掘分布式能源為電網和用戶所帶來的價值和效益，進一步提高電力系統運行的靈活性、可控性和經濟性以及更好地滿足電力用戶對電能質量和供電可靠性的更高要求進而引入一種可以讓新能源及可再生能源并網發電規模化應用的電網，又名“微電網”。

微電網通過有效的協調控制，使主要基于新能源和可再生能源的分布式電源并網所產生的負面問題都在微電網內得到解決，減少了分布式電源并網對大電網產生的各種擾動，微電網有并網運行和獨立運行兩種運行方式，對大電網可以起到削峰填谷的作用，微電網中的能量來源多為新型能源及可再生能源，對于新能源以及可再生能源并網發電規模化應用具有重要意義。

在微電網領域中，目前電網控制多采用分散控制，控制設備較多，造成控制結構復雜，建設成本高。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種微電網一體化裝置及控制方法，能夠簡化微電網控制結構，降低微電網建設成本。

為了解決上述問題，本發明提供一種微電網一體化裝置，所述微電網一體化裝置包括中央處理器、模擬量輸入模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、通信模塊和多個報警指示燈；其中，

所述模擬量輸入模塊包括電流互感器、電壓互感器、低通濾波電路和AD數模轉換器；其中，所述電流互感器的輸入端接入微電網，輸出端與所述低通濾波電路的第一端相連，用于采集所述微電網的電流信號；所述電壓互感器的輸入端接入所述微電網，輸出端與所述低通濾波電路的第二端相連，用于采集所述微電網的電壓信號；所述低通濾波電路的第三端與所述AD數模轉換器的輸入端相連，用于過濾所述采集到的電流信號及電壓信號；所述AD數模轉換器的輸出端與所述中央處理器的第一端相連，用于將所述過濾后的電流信號及電壓信號轉變成相應的數字信號；

所述開關量輸入模塊包括開關量傳感器和光耦；其中，所述開關量傳感器的輸入端與所述微電網相連，輸出端與所述光耦的輸入端相連，用于采集所述微電網產生的光信號；所述光耦的輸出端與所述中央處理器的第二端相連，用于將光信號轉換成二進制的電信號；其中，所述二進制的電信號是由所述微電網在外部輸入有手動離網指令或手動并網指令時所產生的光信號轉變成，或是由所述微電網在自動啟動并網或離網時所產生的光信號轉變成；

所述中央處理器的第三端與所述開關量輸出模塊相連，第四端與所述通信模塊相連，且其上還設有第一定時器和第二定時器；其中，所述中央處理器用于計算所述模擬量輸入模塊采集到的數字信號和/或所述開關量輸入模塊采集到的二進制信號，并將計算結果通過所述通信模塊輸出給外部設備，且進一步根據所述計算結果，啟動所述第一定時器輸出第一控制指令集給所述開關量輸出模塊或啟動所述第二定時器輸出第二控制指令集給所述開關量輸出模塊；

所述開關量輸出模塊包括輸出陣列和繼電器；其中，所述輸出陣列的輸入端與所述中央處理器的第三端相連，輸出端分別與所述繼電器的一端及所述多個報警指示燈相連，用于接收所述中央處理器輸出的相應控制指令集，并根據所述接收到的控制指令集，控制所述繼電器啟動或斷開，以及控制所述多個報警指示燈燈亮或燈滅；所述繼電器的另一端與所述微電網相連，用于控制所述微電網運行。

其中，所述微電網一體化裝置還包括與所述中央處理器的第五端相連的人機交互模塊，所述人機交互模塊上設有多個按鍵及一個LCD液晶屏，用于獲取用戶輸入的操作所述微電網并網的指令或離網的指令，并響應及輸出所述獲取到的操作指令給所述中央處理器。

其中，所述通信模塊包括光纖接口子模塊、以太網接口子模塊、串口通信子模塊、GPRS子模塊以及WIFI子模塊。

本發明實施例還提供了一種微電網一體化裝置控制方法，其在前述的微電網一體化裝置上實現，所述方法包括：

通過模擬量輸入模塊采集微電網的模擬量以及通過開關量輸入模塊采集所述微電網的開關量，并對所述采集到的模擬量及開關量進行計算；其中，所述模擬量是由所述微電網的電流信號及電壓信號組成；所述開關量是由所述微電網在外部輸入有手動離網指令或手動并網指令時所產生的光信號轉變成的二進制信號組成，或是由所述微電網在自動啟動并網或離網時所產生的光信號轉變成的二進制信號組成；

根據計算結果，待中央處理器中的第一定時器的啟動時間到達時輸出第一控制指令集或待所述中央處理器中的第二定時器的啟動時間到達時，輸出第二控制指令集，對所述微電網實現相應的功能。