專利名稱：一種微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及微電網(wǎng)自動(dòng)化控制技術(shù)，尤其涉及一種能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)內(nèi)發(fā)電單元、母線、負(fù)荷、并網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行綜合檢測(cè)的系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷、監(jiān)控裝置、保護(hù)裝置匯集而成的能實(shí)現(xiàn)自治運(yùn)行的小型發(fā)配電系統(tǒng)，它既可以孤立運(yùn)行，也可與外部電網(wǎng)并網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行。微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)裝置作為微電網(wǎng)自治運(yùn)行的數(shù)據(jù)直接來(lái)源，其全面性、準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性、可追憶性等直接影響到微電網(wǎng)的整體技術(shù)水平?，F(xiàn)在已有的微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)裝置雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)接入電壓、電流等電氣量的監(jiān)測(cè)，但是未涉及到同時(shí)具備電氣量的同步測(cè)量、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)同步采集、暫態(tài)過(guò)程記錄以及動(dòng)態(tài)過(guò)程記錄等綜合監(jiān)測(cè)的設(shè)計(jì)。

實(shí)用新型內(nèi)容發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)不同監(jiān)測(cè)裝置同時(shí)進(jìn)行電壓、電流等電氣信號(hào)的同步測(cè)量和開(kāi)關(guān)量的同步采集的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括一臺(tái)以上監(jiān)測(cè)裝置、一臺(tái)同步時(shí)鐘和通訊裝置，所述同步時(shí)鐘的輸出端與監(jiān)測(cè)裝置的時(shí)鐘信號(hào)端相連接，監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)輸出端與通訊裝置的輸入端相連接，通訊裝置的輸出端為監(jiān)控后臺(tái)的接入口 ；所述同步時(shí)鐘向所有監(jiān)測(cè)裝置發(fā)送同步時(shí)鐘信號(hào)，監(jiān)測(cè)裝置根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和計(jì)算，并在采集和計(jì)算到的數(shù)據(jù)上打上時(shí)標(biāo)。由于同步時(shí)鐘能夠同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)裝置發(fā)送高精度同步時(shí)鐘信號(hào)，觸發(fā)監(jiān)測(cè)裝置同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和計(jì)算，并在采集和計(jì)算到的數(shù)據(jù)上打上時(shí)標(biāo)，因而每一筆數(shù)據(jù)都具有精確的時(shí)標(biāo)，且具有相同的時(shí)間參考點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了不同監(jiān)測(cè)裝置的同步測(cè)量。所述監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)設(shè)置有對(duì)每半個(gè)工頻基波的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算的DFT算法模塊；DFT算法模塊包括對(duì)每半個(gè)工頻基波的幅值、相角、頻率、頻率滑差、功率、開(kāi)關(guān)狀態(tài)量等的計(jì)算；利用計(jì)算結(jié)果可以實(shí)現(xiàn)各種控制，比如利用計(jì)算得到的幅值和相角，可實(shí)現(xiàn)交流通道幅值越限、通道幅值突變、通道幅值緩變、通道相位差越限等暫態(tài)事件的判斷，若滿足暫態(tài)過(guò)程記錄判據(jù)，即可啟動(dòng)暫態(tài)過(guò)程記錄，將整個(gè)暫態(tài)過(guò)程完整記錄下來(lái)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)的記錄，比如對(duì)暫態(tài)過(guò)程的記錄，所述監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)還應(yīng)當(dāng)設(shè)置有對(duì)DFT算法模塊的輸出量進(jìn)行連續(xù)記錄的存儲(chǔ)模塊；一般來(lái)說(shuō)，要求存儲(chǔ)模塊的記錄頻率> 100筆/s，容量滿足30天連續(xù)記錄量的存儲(chǔ)。所述監(jiān)控后臺(tái)接入口需要滿足多種監(jiān)控后臺(tái)的需求，因而可以設(shè)置多種硬件接口和通訊協(xié)議接口，比如包括RJ45以太網(wǎng)口、RS232串口、IEClOI協(xié)議接口、IEC104協(xié)議接口或IEE1344協(xié)議接口中等接口中的一種或一種以上；具體來(lái)說(shuō)監(jiān)控后臺(tái)接入口可以包括5個(gè)RJ45以太網(wǎng)口、3個(gè)RS232串口、以及IEClOl協(xié)議接口、ffiC104協(xié)議接口和IEE1344協(xié)議接口等。有益效果本實(shí)用新型提供的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，使得分布于各個(gè)地點(diǎn)的監(jiān)測(cè)裝置能夠進(jìn)行同步采用測(cè)量，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不同裝置間采集數(shù)據(jù)無(wú)法放在同一時(shí)間尺度上進(jìn)行對(duì)比分析的缺點(diǎn)；同時(shí)該系統(tǒng)還可以具備暫態(tài)數(shù)據(jù)記錄、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)記錄功能，為微電網(wǎng)系統(tǒng)的模型參數(shù)校核、運(yùn)行方式優(yōu)化、事故追憶、微網(wǎng)仿真等提供了豐富的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)源；另外，該系統(tǒng)具備豐富的接口，可滿足多種監(jiān)控后臺(tái)的接入要求。

圖I為本實(shí)用新型的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例示意圖；圖2為本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖I所示為一種連接到監(jiān)控后臺(tái)上的微電網(wǎng)綜合檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能發(fā)電單元的電壓、電流、開(kāi)關(guān)位置信號(hào)等接入1#微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)裝置，微電網(wǎng)負(fù)荷、并網(wǎng)點(diǎn)、外部電網(wǎng)等等電壓、電流、開(kāi)關(guān)量信號(hào)等接入2#微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)裝置；兩臺(tái)監(jiān)測(cè)裝置均由同步時(shí)鐘同步對(duì)時(shí)，監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)100M以太網(wǎng)交換機(jī)與微電網(wǎng)監(jiān)控后臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸，同時(shí)為微電網(wǎng)監(jiān)控后臺(tái)提供暫態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的讀取服務(wù)。由于采用了同步采樣技術(shù)，1#微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)裝置與2#微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)裝置所采集的具有相同時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)均來(lái)自同一時(shí)間尺度，這為分析發(fā)電單元對(duì)微電網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)動(dòng)作特性的影響、優(yōu)化微電網(wǎng)并網(wǎng)策略提供了最直接的手段；當(dāng)微網(wǎng)內(nèi)任意一電氣組件發(fā)生故障時(shí)，均能啟動(dòng)綜合監(jiān)測(cè)裝置的暫態(tài)記錄功能，裝置將完整記錄故障時(shí)候的暫態(tài)過(guò)程，通過(guò)對(duì)暫態(tài)數(shù)據(jù)的調(diào)取分析，可將故障過(guò)程重現(xiàn)，方便分析事故原因；通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的調(diào)取，可用于發(fā)電機(jī)發(fā)電特性分析、發(fā)電機(jī)組低頻振蕩監(jiān)測(cè)、微電網(wǎng)仿真等。如圖2所示為微電網(wǎng)綜合檢測(cè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖，電源板為整個(gè)系統(tǒng)提供工作電源，模擬量輸入板采集電壓、電流量，開(kāi)關(guān)量輸入板采集開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信號(hào)，同步時(shí)鐘輸入板接受同步時(shí)鐘發(fā)出的同步時(shí)鐘信號(hào)，(PU板負(fù)責(zé)利用同步時(shí)鐘信號(hào)對(duì)模擬量、開(kāi)關(guān)量進(jìn)行同步采樣，將采集計(jì)算后的數(shù)據(jù)通過(guò)規(guī)約接口發(fā)送至監(jiān)控后臺(tái)，并將所產(chǎn)生的暫態(tài)數(shù)據(jù)及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)送至SATA硬盤進(jìn)行存儲(chǔ)，人機(jī)接口負(fù)責(zé)裝置參數(shù)的就地整定及顯示。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該裝置包括一臺(tái)以上監(jiān)測(cè)裝置、一臺(tái)同步時(shí)鐘和通訊裝置，所述同步時(shí)鐘的輸出端與監(jiān)測(cè)裝置的時(shí)鐘信號(hào)端相連接，監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)輸出端與通訊裝置的輸入端相連接，通訊裝置的輸出端為監(jiān)控后臺(tái)的接入口 ；所述同步時(shí)鐘向所有監(jiān)測(cè)裝置發(fā)送同步時(shí)鐘信號(hào)，監(jiān)測(cè)裝置根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和計(jì)算，并在采集和計(jì)算到的數(shù)據(jù)上打上時(shí)標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)設(shè)置有對(duì)每半個(gè)工頻基波的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算的DFT算法模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)設(shè)置有對(duì)DFT算法模塊的輸出量進(jìn)行連續(xù)記錄的存儲(chǔ)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述存儲(chǔ)模塊的記錄頻率> 100筆/s，容量滿足30天連續(xù)記錄量的存儲(chǔ)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控后臺(tái)硬件接入口包括5個(gè)RJ45以太網(wǎng)口、3個(gè)RS232串口。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控后臺(tái)通訊規(guī)約接口包含IEClOl協(xié)議接口、IEC104協(xié)議接口和IEE1344協(xié)議接口中的兩種以上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微電網(wǎng)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括一臺(tái)以上監(jiān)測(cè)裝置、一臺(tái)同步時(shí)鐘和通訊裝置，所述同步時(shí)鐘的輸出端與監(jiān)測(cè)裝置的時(shí)鐘信號(hào)端相連接，監(jiān)測(cè)裝置的數(shù)據(jù)輸出端與通訊裝置的輸入端相連接，通訊裝置的輸出端為監(jiān)控后臺(tái)的接入口；所述同步時(shí)鐘向所有監(jiān)測(cè)裝置發(fā)送同步時(shí)鐘信號(hào)，監(jiān)測(cè)裝置根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和計(jì)算，并在采集和計(jì)算到的數(shù)據(jù)上打上時(shí)標(biāo)。本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)，使得不同監(jiān)測(cè)裝置能夠進(jìn)行同步采樣測(cè)量，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不同裝置間采集數(shù)據(jù)無(wú)法放在同一時(shí)間尺度上進(jìn)行對(duì)比分析的缺點(diǎn)；同時(shí)該系統(tǒng)還具備暫態(tài)數(shù)據(jù)記錄、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)記錄功能；另外，該系統(tǒng)具備豐富的接口，可滿足多種監(jiān)控后臺(tái)的接入需求。
文檔編號(hào)H02J13/00GK202586509SQ20122026027
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者沈浩東, 孫國(guó)城, 侯明國(guó), 趙景濤, 謝虎, 金雪, 陳娜, 唐斐, 陳琛, 王輝 申請(qǐng)人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司