[實用新型]一種基于高速實時以太網通信的分布式微電網保護系統

有效

• 申請號: 201822147278.8
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN209460601U
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 房凱龍;周玲玲;唐微;潘立歡
• 申請（專利權）人: 天津瑞能電氣有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

本實用新型提供了一種基于高速實時以太網通信的分布式微電網保護系統，包括主保護裝置和若干子保護模塊，主保護裝置包括嵌入式處理器及與其信號連接LCD、以太網協議棧芯片和多種通訊端口，子保護模塊包括計算單元及與其信號連接的數字量輸入輸出單元、數據采集處理單元、存儲單元和通信接口單元，數字量輸入輸出單元控制連接若干接觸器，數據采集處理單元信號連接若干傳感器；主保護裝置和若干子保護模塊構成環狀網絡結構。本實用新型通過高速實時的以太網通信網絡進行獨立組網，形成一套完善的針對復雜類型微電網的保護系統，進一步提高微電網的運行穩定性、友好性、可拓展性。

技術領域

本實用新型屬于微電網領域，尤其是涉及一種基于高速實時以太網通信的分布式微電網保護系統。

背景技術

隨著社會的發展，新能源行業逐漸的得到了重視，由于新能源的不穩定性，不可確定性，以及天氣帶來的影響，導致發電量波動明顯，影響整個電網的使用平衡，因此大規模興建新能源發電廠受到限制，在這種情況下，分布式發電，智能微電網彌補了以上缺點。所謂智能微電網，即由發電系統，儲能系統，負載構成的小電網、微電網，它具有高速調節供需平衡，并網、離網快速切換等特點。其中發電系統：風力發電機組，光伏發電為主。儲能系統：電池，超級電容為主。負載：生活用電氣設備，工業生產設備等。

由于微電網較大電網相比其體量較小，且穩定性較差的特征，特別是在脫離大電網獨立運行的情況下，單憑發電設備，及用電設備的自我保護無法完成微電網的整體安全，并且根據微電網的部署特性發現，各個網內發電系統相距的距離大多數都是間隔較遠的，進行集中式的微電網安全保護，其難度和實現方式方法來說，相對較困難。并且微電網系統中由于其規模小的特點，一旦發生相關的故障問題，其動作速度以及波及范圍都變得又快又廣。所以一套針對較分散的微電網的保護裝置或系統變得非常有必要和重要。

發明內容

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種基于高速實時以太網通信的分布式微電網保護系統，通過高速實時的以太網通信網絡進行獨立組網，形成一套完善的針對復雜類型微電網的保護系統。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種基于高速實時以太網通信的分布式微電網保護系統，包括主保護裝置和若干子保護模塊，

所述主保護裝置包括嵌入式處理器及與其信號連接LCD、以太網協議棧芯片和多種通訊端口，

所述子保護模塊包括計算單元及與其信號連接的數字量輸入輸出單元、數據采集處理單元、存儲單元和通信接口單元，所述數字量輸入輸出單元控制連接若干接觸器，所述數據采集處理單元信號連接若干傳感器；

所述主保護裝置和若干子保護模塊構成環狀網絡結構，環狀網絡結構中互聯的子保護模塊的通信接口單元之間通過高速實時的以太網通信總線連接，主保護裝置的以太網協議棧芯片通過高速實時的以太網通信總線與子保護模塊的通信接口單元通信連接。

進一步的，所述主保護裝置的通訊端口包括USB接口、SD卡接口、以太網接口和RS485通信接口。

進一步的，所述通信接口單元包括以太網接口和USB接口。

進一步的，所述計算單元為單片機系統或者可編程處理器件。

相對于現有技術，本實用新型具有以下優勢：

(1)本實用新型特別針對微電網內包含多種新能源類型，且系能源系統間間隔較遠的微電網系統，通過高速實時的以太網通信網絡進行獨立組網，形成一套完善的針對復雜類型微電網的保護系統，進一步提高微電網的運行穩定性、友好性、可拓展性。減少微電網對大電網造成的故障影響，以及微電網對負載得影響。

(2)本實用新型通過高速實時的以太網通信總線完成子保護模塊間的互聯，使其從監測到判斷都變得非常的快速，以降低微電網內部相關故障的影響范圍，盡可能提高微電網客戶的體驗。