專利名稱：一種微電網(wǎng)綜合監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及微電網(wǎng)自動化控制技術(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)點進(jìn)行綜合檢測的系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)及其自動化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲能裝置、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現(xiàn)自治運行的小型發(fā)配電系統(tǒng)，它既可以孤立運行，也可與外部電網(wǎng)并網(wǎng)協(xié)調(diào)運行。微電網(wǎng)綜合監(jiān)測裝置作為微電網(wǎng)自治運行的數(shù)據(jù)直接來源，其全面性、準(zhǔn)確性、實時性、可追憶性等直接影響到微電網(wǎng)的整體技術(shù)水平。現(xiàn)在已有的微電網(wǎng)監(jiān)測裝置雖然實現(xiàn)了對接入電壓、電流等電氣量的監(jiān)測，但是未涉及到同時具備電氣量的同步測量、開關(guān)量狀態(tài)同步采集、暫態(tài)過程記錄以及動態(tài)過程記錄等綜合監(jiān)測的設(shè)計。

實用新型內(nèi)容發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)不同監(jiān)測裝置同時進(jìn)行電壓、電流等電氣信號的同步測量和開關(guān)量的同步采集的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測系統(tǒng)。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種微電網(wǎng)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，包括一臺以上監(jiān)測裝置、一臺同步時鐘和通訊裝置，所述同步時鐘的輸出端與監(jiān)測裝置的時鐘信號端相連接，監(jiān)測裝置的數(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)控后臺的接入口 ；所述同步時鐘向所有監(jiān)測裝置發(fā)送同步時鐘信號，監(jiān)測裝置根據(jù)時鐘信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和計算，并在采集和計算到的數(shù)據(jù)上打上時標(biāo)。由于同步時鐘能夠同時對監(jiān)測裝置發(fā)送高精度同步時鐘信號，觸發(fā)監(jiān)測裝置同時進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和計算，并在采集和計算到的數(shù)據(jù)上打上時標(biāo)，因而每一筆數(shù)據(jù)都具有精確的時標(biāo)，且具有相同的時間參考點，實現(xiàn)了不同監(jiān)測裝置的同步測量。所述監(jiān)測裝置內(nèi)設(shè)置有對每半個工頻基波的信號進(jìn)行計算的DFT算法模塊；DFT算法模塊包括對每半個工頻基波的幅值、相角、頻率、頻率滑差、功率、開關(guān)狀態(tài)量等的計算；利用計算結(jié)果可以實現(xiàn)各種控制，比如利用計算得到的幅值和相角，可實現(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)過程記錄判據(jù)，即可啟動暫態(tài)過程記錄，將整個暫態(tài)過程完整記錄下來。為了實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的記錄，比如對暫態(tài)過程的記錄，所述監(jiān)測裝置內(nèi)還應(yīng)當(dāng)設(shè)置有對DFT算法模塊的輸出量進(jìn)行連續(xù)記錄的存儲模塊；一般來說，要求存儲模塊的記錄頻率> 100筆/s，容量滿足30天連續(xù)記錄量的存儲。所述監(jiān)控后臺接入口需要滿足多種監(jiān)控后臺的需求，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；具體來說監(jiān)控后臺接入口可以包括5個RJ45以太網(wǎng)口、3個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。有益效果本實用新型提供的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，使得分布于各個地點的監(jiān)測裝置能夠進(jìn)行同步采用測量，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不同裝置間采集數(shù)據(jù)無法放在同一時間尺度上進(jìn)行對比分析的缺點；同時該系統(tǒng)還可以具備暫態(tài)數(shù)據(jù)記錄、動態(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)控后臺的接入要求。

圖I為本實用新型的一個應(yīng)用實例示意圖；圖2為本實用新型的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作更進(jìn)一步的說明。如圖I所示為一種連接到監(jiān)控后臺上的微電網(wǎng)綜合檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元、儲能發(fā)電單元的電壓、電流、開關(guān)位置信號等接入1#微電網(wǎng)綜合監(jiān)測裝置，微電網(wǎng)負(fù)荷、并網(wǎng)點、外部電網(wǎng)等等電壓、電流、開關(guān)量信號等接入2#微電網(wǎng)綜合監(jiān)測裝置；兩臺監(jiān)測裝置均由同步時鐘同步對時，監(jiān)測裝置通過100M以太網(wǎng)交換機(jī)與微電網(wǎng)監(jiān)控后臺進(jìn)行實時數(shù)據(jù)的傳輸，同時為微電網(wǎng)監(jiān)控后臺提供暫態(tài)數(shù)據(jù)、動態(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)測裝置與2#微電網(wǎng)綜合監(jiān)測裝置所采集的具有相同時標(biāo)的數(shù)據(jù)均來自同一時間尺度，這為分析發(fā)電單元對微電網(wǎng)并網(wǎng)點動作特性的影響、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，均能啟動綜合監(jiān)測裝置的暫態(tài)記錄功能，裝置將完整記錄故障時候的暫態(tài)過程，通過對暫態(tài)數(shù)據(jù)的調(diào)取分析，可將故障過程重現(xiàn)，方便分析事故原因；通過對動態(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、微電網(wǎng)仿真等。如圖2所示為微電網(wǎng)綜合檢測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖，電源板為整個系統(tǒng)提供工作電源，模擬量輸入板采集電壓、電流量，開關(guān)量輸入板采集開關(guān)的狀態(tài)信號，同步時鐘輸入板接受同步時鐘發(fā)出的同步時鐘信號，(PU板負(fù)責(zé)利用同步時鐘信號對模擬量、開關(guān)量進(jìn)行同步采樣，將采集計算后的數(shù)據(jù)通過規(guī)約接口發(fā)送至監(jiān)控后臺，并將所產(chǎn)生的暫態(tài)數(shù)據(jù)及動態(tài)數(shù)據(jù)送至SATA硬盤進(jìn)行存儲，人機(jī)接口負(fù)責(zé)裝置參數(shù)的就地整定及顯示。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種微電網(wǎng)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于該裝置包括一臺以上監(jiān)測裝置、一臺同步時鐘和通訊裝置，所述同步時鐘的輸出端與監(jiān)測裝置的時鐘信號端相連接，監(jiān)測裝置的數(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)控后臺的接入口 ；所述同步時鐘向所有監(jiān)測裝置發(fā)送同步時鐘信號，監(jiān)測裝置根據(jù)時鐘信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和計算，并在采集和計算到的數(shù)據(jù)上打上時標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測裝置內(nèi)設(shè)置有對每半個工頻基波的信號進(jìn)行計算的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)測系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測裝置內(nèi)設(shè)置有對DFT算法模塊的輸出量進(jìn)行連續(xù)記錄的存儲模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述存儲模塊的記錄頻率> 100筆/s，容量滿足30天連續(xù)記錄量的存儲。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控后臺硬件接入口包括5個RJ45以太網(wǎng)口、3個RS232串口。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電網(wǎng)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控后臺通訊規(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。
專利摘要本實用新型公開了一種微電網(wǎng)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，包括一臺以上監(jiān)測裝置、一臺同步時鐘和通訊裝置，所述同步時鐘的輸出端與監(jiān)測裝置的時鐘信號端相連接，監(jiān)測裝置的數(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)控后臺的接入口；所述同步時鐘向所有監(jiān)測裝置發(fā)送同步時鐘信號，監(jiān)測裝置根據(jù)時鐘信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和計算，并在采集和計算到的數(shù)據(jù)上打上時標(biāo)。本實用新型提供的系統(tǒng)，使得不同監(jiān)測裝置能夠進(jìn)行同步采樣測量，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不同裝置間采集數(shù)據(jù)無法放在同一時間尺度上進(jìn)行對比分析的缺點；同時該系統(tǒng)還具備暫態(tài)數(shù)據(jù)記錄、動態(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)控后臺的接入需求。
文檔編號H02J13/00GK202586509SQ20122026027
公開日2012年12月5日 申請日期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, 孫國城, 侯明國, 趙景濤, 謝虎, 金雪, 陳娜, 唐斐, 陳琛, 王輝 申請人:國電南瑞科技股份有限公司