[实用新型]一种微电网协调控制系统有效
申请号: | 201220288442.7 | 申请日: | 2012-06-15 |
公开(公告)号: | CN202651896U | 公开(公告)日: | 2013-01-02 |
发明(设计)人: | 李哲;徐石明;蔡月明;丁孝华;侯佳佳;李文威;刘澄 | 申请(专利权)人: | 中国电力科学研究院 |
主分类号: | H02J13/00 | 分类号: | H02J13/00 |
代理公司: | 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 | 代理人: | 徐国文 |
地址: | 100192 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电网 协调 控制系统 | ||
技术领域
本实用新型属于电力系统领域,具体涉及一种微电网协调控制系统。
背景技术
微电网技术,由于各国的实际国情及发展不同,给出的微电网概念和发展目标不尽相同。其中最早提出微电网的概念,也是众多微电网定义中比较权威的一个是美国电气可靠性技术解决方案协会提出的微电网的定义:微电网是由基于电力电子技术的微型电源(小于等于500kW)和负荷共同组成的系统,它可同时提供电能和热量,实现热电联供;微电网内部的电源主要有电力电子器件负责能量转换,并提供必要的控制;微电网相对于外部大电网表现为单一的受控单元,并可同时满足用户对电能质量和供电安全可靠等要求。
微电网灵活的运行方式和高质量的供电服务,离不开完善稳定的控制系统。在实际的微电网协调控制中,需要实时记录分布式电源测控终端、并网保护测控终端等从站采集到的电流、电压、功率等信息,并且需要将这些信息实时地传送到主站,同时,主站也要及时对采集的信息进行分析处理,并向从站传递控制参数。受微电网现场环境约束,主站和从站之间的距离往往比较远,传统的现场总线技术无法保证信号传输的实时性。所以现有微网控制系统采用了2种方法解决以上存在的问题,一种是最简单的方法,就是将电流、电压等模拟量以及断路器位置等开关量通过电缆直接接到主站,但这种方法需要铺设大量的电缆,接线复杂;另一种方法是采用主站控制决策和从站控制决策分开的协调控制方法,但这种方法存在着系统性差,而且主站和从站之间存在的时间差,可能造成主从两种决策相互冲突的缺点。
实用新型内容
为克服上述缺陷,本实用新型提供了一种微电网协调控制系统,根据现有微电网控制系统的不足,提出了基于EtherCAT总线的微电网协调控制系统的方案,以提高微电网控制系统的数字化和实时性。
为实现上述目的,本实用新型提供一种微电网协调控制系统,其包括:其包括:能量管理系统、主控制器和终端单元;所述能量管理系统和所述主控制器之间采用TCP/IP进行通信连接;其改进之处在于,所述主控制器和终端单元采用EtherCAT总线进行通信连接。
本发明提供的优选技术方案中,终端单元包括依次连接的并网点终端、主电源终端、负荷终端、分布电源终端和环境监测终端;所述各个终端之间采用EtherCAT总线进行通信连接。
本发明提供的第二优选技术方案中,所述各个终端分别包括:通信控制单元、应用处理单元、模块数转换单元和I/O接口;所述应用处理单元分别与所述通信控制单元、所述模块数转换单元和所述I/O接口进行通信连接。
本发明提供的第三优选技术方案中,所述通信控制单元包括:DPRAM和通信接口模块;所述DPRAM与所述应用处理单元进行通信连接;所述通信接口模块通过EtherCAT总线与所述主控制器或者相邻的终端进行通信连接;所述通信控制单元采用型号为ET1100的芯片。
本发明提供的第四优选技术方案中,所述应用处理单元通过所述模块数转换单元实现电流、电压模拟量的采集,通过所述I/O接口完成开关量的采集和控制信号的输出;所述应用处理单元采用型号为TMS320C28335的芯片;所述模块数转换单元采用型号为ADS8556的模数转换器。
本发明提供的第五优选技术方案中,所述主控制器包括:控制模块、以及分别与其通信的接口模块和人机界面模块。
本发明提供的第六优选技术方案中,所述控制模块包括以太网端口和DVI接口;所述控制模块通过以太网端口与所述能量管理系统进行通信;所述接口模块包括:并列设置的两个RJ45接口,选择两个RJ45接口的中的一个通过EtherCAT总线与所述终端单元进行通信连接;所述控制模块通过DVI接口与所述人机界面模块进行通信;所述控制模块采用型号为CX1020的嵌入式控制器;所述人机界面模块是17寸的触摸屏。
本发明提供的第七优选技术方案中,能量管理系统是服务器。
与现有技术比,本实用新型提供的一种微电网协调控制系统,采用EtherCAT总线作为微网协调控制系统的通信架构,满足了微网协调控制系统的实时性,无需将微网系统内各分散设备的电流、电压等模拟量以及断路器位置等开关量通过电缆连接到中央控制器,减少了电缆的铺设,简化了接线方式,实现了整个微网系统的数字化;而且,满足了集中控制决策对整个微电网系统控制的实时性要求,避免了由于主站和从站之间存在时间差而造成主站控制决策和从站控制决策之间的冲突。
附图说明
图1为基于EtherCAT总线的微电网协调控制系统的实施例结构图。
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