[发明专利]基于IP和多代理技术的微电网测控系统

说明书

技术领域：

本发明涉及基于IP和多代理技术的微电网测控系统，属微电网系统控制与通信技术领域。

背景技术：

随着分布式能源的兴起，太阳能、风能等可再生能源将大量接入低压配电网。由于这些新能源具有不稳定性、控制困难等特点，简单的接入大电网势必会对现有的电网造成较大影响，为了协调大电网与分布式电源的矛盾，需要建立微电网将分布式发电源、储能装置、控制装置结合在一起，采取相应的控制策略为负载供电。

传统的集中式控制难以满足微网分布式特性、大量的控制数据以及灵活多变的控制方式，在此趋势下，提出了基于多代理技术的控制系统。通过将控制权分散到各微电网元件，由各元件根据微电网的调度自行改变运行状态的分布式协调控制方式将有效解决这些问题。

目前，微网控制系统中大部分采用Modbus/TCP协议作为以太网口的通信协议进行数据传输。由于Modbus/TCP协议进行数据传输时需要连接进行三次握手，数据传输实时性不强。

发明内容：

本发明针对微网系统中对分布式发电设备控制的不足、数据传输实时性不强的问题，提出一种基于IP和多代理技术的微电网测控系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于IP和多代理技术的微电网测控系统，包括配网代理DMA(Distribution Station Agent)、微网代理MGA(Microgrid Agent)、设备代理DA(Device Agent)组成的分层多代理微电网控制结构，它们通过工业以太网组成IP通信网络。

配网代理和微网代理、微网代理和设备代理之间采用Modbus/UDP协议通过工业以太网进行数据通信。Modbus/UDP协议指的是在UDP/IP协议的基础上应用层使用Modbus数据，传输层采用UDP协议。采用Modbus/UDP作为以太网口的通信协议。

配网代理采用Modbus/UDP协议通过工业以太网接收微网代理发送的数据，对数据进行分析后做出决策。若需进行多个微电网的能量协调，则发送控制命令给配网断路器agent(DCBA,Distribution circuit breaker agent)，控制相应的配网断路器闭合或断开以及给微网代理发送命令；若只需采集和控制单个微网的运行参数和状态，则向对应微网代理发送命令。

微网代理作为微电网的控制中心包括数据处理模块、数据存储模块、显示模块、以太网模块。数据处理模块分别与数据存储模块、显示模块、以太网模块连接通信。数据处理模块采用型号为S3C2440的ARM9芯片，存储模块为两片128M的NANDFLASH芯片，显示模块为14寸的液晶触摸屏，以太网模块采用型号为DM9000的以太网芯片。

微网代理采用Modbus/UDP协议通过工业以太网采集设备代理的运行情况和状态信息，对这些数据进行分析，判断是否修改分布式电源的运行状态或断开/闭合光伏逆变器agent、风机逆变器agent、储能agent、负荷agent之间的断路器。如果需要修改分布式电源的运行状态，则向分布式电源发送修改命令。如果需要闭合/断开断路器，则向微网断路器agent发送控制命令。

光伏逆变器agent和风机逆变器agent包括：数据处理模块、以太网模块、数据采集模块、断路器。数据处理模块分别与以太网模块、数据采集模块、断路器连接通信。数据处理模块采用型号为TMS28335的DSP芯片，以太网模块采用型号为DM9000的以太网芯片，数据采集模块采用型号为QBC和QBV系列的电流和电压霍尔传感器和AD7656模数转换芯片、TMP37温度传感器。光伏逆变器agent和风机逆变器agent通过采集电流、电压、温度传感器上的数据判断自身运行状态和电网是否出现故障。

配网断路器agent和微网断路器agent包括：数据处理模块、断路器；数据处理模块采用型号为PIC18f66j60的具有以太网功能的PIC芯片；配网断路器agent通过工业以太网接收配网代理命令，控制配网与微电网连接的断路器闭合或断开；微网断路器agent通过工业以太网接收微网代理的控制命令，控制分布式电源、蓄电池和负荷之间断路器的闭合或断开；储能agent通过工业以太网接收微网代理命令控制蓄电池充放电；负荷agent包括智能电表、可断电负载和不可断电负载，智能电表通过工业以太网向微网代理提供负荷的实时用电量。

本发明基于IP和多代理技术的微电网测控系统的特点在于：