[实用新型]微电网能量管理系统通讯结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及微电网能量管理系统的通讯结构，尤其是能够实现微电网系统中设备数据并行传输的通讯结构。

背景技术

目前，微电网系统主要包含发电设备(如光伏并网逆变器)、用电设备(如智能负载)，智能断路器，电能质量分析仪等。上述设备的基本通讯接口主要是串行232通讯、串行485通讯，以及少部分辅助设备采用网络通讯接口。公知的串行232通讯只适用于点对点的短距离(10米以内)通讯，串行485通讯可以实现远距离(1000米以下)的通讯，并可实现一点对多点的总线式通讯，但采用串行485总线式通讯的缺点就是完成整个系统通讯时间相对过长，而网络通讯虽然可以组成网络通讯，数据传输速度快，但由于设备增加网络接口的费用较高，以及目前微电网中大部分设备还没有形成采用网络通讯的标准，几乎所有设备均采用串行通讯方式。因此微电网系统能量管理系统在对各设备的通讯控制时间上很难保证实时性，进而影响微电网系统能量管理的性能及系统的自主运行可靠性。

发明内容

为了保证微电网能量管理系统通讯实时性、自主运行安全性，本实用新型提供一种采用串行485通讯技术实现并行通讯的通讯结构，克服传统总线型485通讯非实时性问题，能够实现对微电网系统中各设备同时进行指令下达或数据读取，并且具有远程监控功能以及对微电网系统自主运行的控制。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微电网能量管理系统通讯结构，通过下位机与微电网系统各设备电气连接，下位机可以与上位机通过网络通讯完成远程监控，下位机通过PXI-8110嵌入式实时控制器对微电网系统中各个设备通讯，微电网系统中各设备之间采用并行通讯结构，微电网系统每个设备与下位机的连接方式是单独的串行全双工的通讯结构，即下位机可以同时与微电网系统中各设备同时进行485通讯。微电网能量管理系统获取数据以及下达指令的方式基于串行485通讯技术，下位机采用市场上现有PXI设备作为中心控制器。下位机设备包含PXI机箱，实时控制器，485通讯模块卡。实时控制器具有网络通讯接口，具有软件编程功能。PXI机箱具有10个板卡插槽，可分别插入1个实时控制器卡和9个485通讯模块卡，实时控制器卡通过PXI机箱上的高速PCI总线与485通讯模块卡完成快速的数据交换。每个485通讯卡均可实现485基本通讯功能，具有全双工模式工作模式。微电网系统中的设备如果没有485通讯接口，则通过232转485通讯模块将232通讯接口转换成485通讯接口，然后将微电网系统中各设备485通讯接口分别与PXI机箱上的485通讯模块卡接口连接，形成点对点的并行通讯形式，数据传输时，各设备之间并行传输数据。将实时控制器卡上的网络通讯接口与上位机网络通讯接口相连，实现远程通讯，在上位机上实现远程监控。

本实用新型的有益效果是，可以完成微电网能量管理系统实时控制的需求，并具有远程控制，自主运行功能以及数据存储功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是下位机PXI机箱内实时控制器与485通讯卡通讯原理图。

图中1.微电网设备1，2.微电网设备2，3.微电网设备3，N.微电网设备N，A.485通讯模块卡1，B.485通讯模块卡2，C.485通讯模块卡3，M.485通讯模块卡N。

具体实施方式

首先，485通讯模块卡1，485通讯模块卡2，485通讯模块卡3，485通讯模块卡N，通过485通讯线缆分别与微电网设备1，微电网设备2，微电网设备3，微电网设备N形成点对点并行通讯，同时完成读取微电网中各设备的数据。然后，实时控制器与各485通讯模块卡通过PCI高速总线进行数据传输，读取数据。最后实时控制器再通过网络与上位机的计算机进行网络通讯将数据上传到上位机。上位机对上传的数据进行显示，计算以及存储。上位机通过对计算结果的分析，通过网络通讯向实时控制器下达控制指令，实时控制器通过PCI总线将控制指令分别传给相应的485通讯模块卡，485通讯模块卡再通过485通讯同时对微电网设备进行控制。当下位机的实时控制器与上位机的网络通讯出现故障后，下位机不在等待上位机命令，下位机直接通过先期编写的程序对微电网进行自动运行控制。

该微电网能量管理系统通讯结构，下位机与微电网系统中各设备的硬件连接方式是两线式非总线式电路连接，即下位机每块485通讯模块卡的“+”端与“-”端分别于相应设备的“-”端与“+”端相连，形成收发连接方式。下位机与上位机采用独立光纤通讯网络连接，上位机与千兆光纤网卡相连，下位机与光纤收发器相连，千兆光纤网卡与光纤收发器通过230米的光纤跳线相连，形成独立的光纤通讯连接方式，完成下位机与上位机的网络通讯。