[發(fā)明專利]一種一體化雙向計(jì)量與監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911399305.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN111025014B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹驍勇;吳在軍;鄭國(guó)軍;徐青山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);云南恒協(xié)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R22/10
• 分類號(hào): G01R22/10;H02J13/00
• 代理公司: 南京常青藤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32286
• 代理人: 毛洪梅

本發(fā)明提供一種一體化雙向計(jì)量與監(jiān)控系統(tǒng)，包括：雙向計(jì)量精度計(jì)算系統(tǒng)，將微電網(wǎng)中的諧波信號(hào)采用小波變換分離高頻分量，然后采用雙重Kalman濾波算法將三相信號(hào)映射到靜止坐標(biāo)系進(jìn)行計(jì)算；計(jì)量與計(jì)費(fèi)模式系統(tǒng)，基于上述基波電能與諧波電能加權(quán)組合計(jì)費(fèi)，通過(guò)價(jià)格機(jī)制實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量治理；雙向計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)，采用雙路計(jì)量分別實(shí)現(xiàn)分布式電源及用戶計(jì)量，采用雙向獨(dú)立計(jì)量實(shí)現(xiàn)購(gòu)、售電及補(bǔ)貼計(jì)量，兼容單相與三相計(jì)量，采用FreeRTOS多任務(wù)實(shí)時(shí)調(diào)度管理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)任務(wù)執(zhí)行。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性和精度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電能雙向獨(dú)立計(jì)量等功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種一體化雙向計(jì)量與監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

戶用雙向計(jì)量、監(jiān)控和能效管理終端，作為用戶側(cè)微電網(wǎng)的重要控制裝置，可用于單層結(jié)構(gòu)的家庭/樓宇級(jí)用戶微電網(wǎng)的一體化監(jiān)控和管理，提高用戶側(cè)微電網(wǎng)的運(yùn)行效率、可靠性及安全性。然而，現(xiàn)有的雙向計(jì)量與監(jiān)控在數(shù)據(jù)的采集上實(shí)時(shí)性和精度不高，導(dǎo)致最終計(jì)費(fèi)不能合理化，成本變高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種一體化雙向計(jì)量與監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性和精度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電能雙向獨(dú)立計(jì)量等功能。

本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

一種一體化雙向計(jì)量與監(jiān)控系統(tǒng)，包括：

雙向計(jì)量精度計(jì)算系統(tǒng)，將微電網(wǎng)中的諧波信號(hào)采用小波變換分離高頻分量，利用加窗算法計(jì)算低頻分量，得到基波及各次諧波幅值、相位信息，隔離高頻分量后的信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到噪聲、奇異突變信號(hào)信息，然后采用雙重Kalman濾波算法將三相信號(hào)映射到靜止坐標(biāo)系進(jìn)行計(jì)算；

計(jì)量與計(jì)費(fèi)模式系統(tǒng)，基于上述基波電能與諧波電能加權(quán)組合計(jì)費(fèi)，采用層次分析法建立電能質(zhì)量評(píng)估模型及電能質(zhì)量的定價(jià)模型，并通過(guò)價(jià)格機(jī)制實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量治理；

雙向計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)，采用雙路計(jì)量分別實(shí)現(xiàn)分布式電源及用戶計(jì)量，采用雙向獨(dú)立計(jì)量實(shí)現(xiàn)購(gòu)、售電及補(bǔ)貼計(jì)量，兼容單相與三相計(jì)量，采用FreeRTOS多任務(wù)實(shí)時(shí)調(diào)度管理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)任務(wù)執(zhí)行。

優(yōu)選的，雙向計(jì)量精度計(jì)算系統(tǒng)基于用電數(shù)據(jù)特征提取與模型匹配，實(shí)現(xiàn)用戶用電模式識(shí)別后進(jìn)行精確雙向計(jì)量。

優(yōu)選的，雙重Kalman濾波算法將三相信號(hào)映射到靜止坐標(biāo)系進(jìn)行計(jì)算，得到三相信號(hào)的幅值、相位和頻率突變及三相不平衡情況下的電參數(shù)計(jì)算。

優(yōu)選的，所述層次分析法為采集電能質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)信息，對(duì)比指標(biāo)進(jìn)行重要程度對(duì)比并構(gòu)造判斷矩陣求特征值用于一致性檢驗(yàn)，然后依據(jù)權(quán)重評(píng)估電能質(zhì)量等級(jí)，檢驗(yàn)一致后確定獎(jiǎng)懲電價(jià)、得到上網(wǎng)電價(jià)。

優(yōu)選的，雙路雙向計(jì)量采用電流、電壓雙向電路連接雙向電能計(jì)數(shù)器并通過(guò)計(jì)量處理器進(jìn)行雙向電能計(jì)量計(jì)算，最終通過(guò)通訊接口實(shí)現(xiàn)整個(gè)微電網(wǎng)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)任務(wù)包括雙向獨(dú)立計(jì)量、補(bǔ)貼計(jì)量、電參數(shù)監(jiān)測(cè)及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明集成雙路、雙向獨(dú)立計(jì)量功能，降低了計(jì)量成本，實(shí)現(xiàn)了多種不同計(jì)量模式，兼具微電網(wǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集功能，為微電網(wǎng)控制與能效管理提供基礎(chǔ)；兼容了單向與三相計(jì)量，提升了系統(tǒng)的適用性，采用多任務(wù)實(shí)時(shí)調(diào)度管理實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性和精度；依據(jù)評(píng)估模型指定的計(jì)費(fèi)模式，使電能質(zhì)量治理監(jiān)控更合理。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明軟件系統(tǒng)功能示意圖；

圖2是本發(fā)明雙重Kalman濾波算法示意圖；

圖3是本發(fā)明用戶模式識(shí)別計(jì)算流程示意圖；