嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器，包括電源模塊；主CPU模塊，用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器、外設(shè)和外部接口之間的多重?cái)?shù)據(jù)同時(shí)傳送；程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊，作為所述主CPU模塊的片外存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)底層內(nèi)核驅(qū)動(dòng)及應(yīng)用程序；串口通訊模塊，用于調(diào)試、下載程序，設(shè)置本機(jī)及其他相連服務(wù)端的IP地址、網(wǎng)關(guān)地址、子網(wǎng)掩碼地址和網(wǎng)絡(luò)端口；擴(kuò)展網(wǎng)口模塊，包含多個(gè)網(wǎng)口，用于與其他設(shè)備相連接。采用本發(fā)明，能夠簡(jiǎn)化傳統(tǒng)AGC的構(gòu)成模式，使其由一個(gè)龐大冗余的軟平臺(tái)變身為軟硬高度集成的專(zhuān)用控制器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)控制技術(shù)，尤其涉及一種嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)群并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器及其方法，適用于集群風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)有功功率的協(xié)調(diào)及分配。

【背景技術(shù)】
[0002]作為新興能源的大規(guī)模并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電正逐漸被電力系統(tǒng)主電網(wǎng)所接納。并網(wǎng)協(xié)調(diào)控制也存在多種手段，控制算法也再不斷研發(fā)和嘗試。從最開(kāi)始的人工手動(dòng)方式向風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率分配指令，到近期普遍使用的自動(dòng)平均有功分配控制器(AGC)，它們都存在一個(gè)共同的特點(diǎn):功能實(shí)現(xiàn)依托于一個(gè)大型軟件管理平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上，有服務(wù)器、工控機(jī)、通訊控制器及管理后臺(tái)。由不同廠家、不同的接口及協(xié)議的應(yīng)用軟件運(yùn)行在這個(gè)平臺(tái)上。
[0003]現(xiàn)有的多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)廠家有自己開(kāi)發(fā)的AGC，風(fēng)電場(chǎng)有調(diào)度AGC，項(xiàng)目實(shí)施廠家也有AGC，最后由其中一個(gè)項(xiàng)目實(shí)施方把不同的AGC綜合，從調(diào)度AGC開(kāi)始，以通訊的軟件手段，將調(diào)度指令轉(zhuǎn)換成風(fēng)力發(fā)電機(jī)能識(shí)別的指令，以完成功率分配及控制。但是，這種功率分配和控制技術(shù)只是簡(jiǎn)單的根據(jù)運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)的一個(gè)平均化，并沒(méi)有考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)差異化的動(dòng)態(tài)過(guò)程。因此在相應(yīng)時(shí)間及發(fā)電并網(wǎng)功率方面均存在不足之處。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)群并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器及其方法，以簡(jiǎn)化傳統(tǒng)AGC的構(gòu)成模式，使其由一個(gè)龐大冗余的軟平臺(tái)變身為軟硬高度集成的專(zhuān)用控制器。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，利用嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器將上述各項(xiàng)功能加以提煉、深化，不依賴(lài)大型軟件平臺(tái)，最后在一個(gè)特定的嵌入式系統(tǒng)中完成上述全部功能，同時(shí)規(guī)范接口、內(nèi)部集成常用的104 (IEC60870-5-104:2000)、MODBUS協(xié)議，這樣，將整個(gè)裝置全部集成在一個(gè)IU標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱內(nèi)，即可不必設(shè)置專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器、通訊管理機(jī)，工控機(jī)等，節(jié)約了成本、節(jié)省了空間，并具有高效可靠的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)群并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器，包括電源模塊，還包括主CPU模塊、程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、串行通訊模塊和擴(kuò)展網(wǎng)口模塊；其中，
[0008]主CPU模塊，用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器、外設(shè)和外部接口之間的多重?cái)?shù)據(jù)同時(shí)傳送；提供高速緩存和片上內(nèi)存，并具有增強(qiáng)的外接NAND閃存錯(cuò)誤校正功能，以及以太網(wǎng)FIFO ；
[0009]程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊，作為所述主CPU模塊的片外存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)底層內(nèi)核驅(qū)動(dòng)及應(yīng)用程序；
[0010]串口通訊模塊，用于調(diào)試下載程序，設(shè)置本機(jī)及其他相連服務(wù)端的IP地址、網(wǎng)關(guān)地址、子網(wǎng)掩碼地址和網(wǎng)絡(luò)端口；
[0011]擴(kuò)展網(wǎng)口模塊，包含多個(gè)網(wǎng)口，用于與其他設(shè)備相連接。
[0012]其中:所述控制器進(jìn)一步包括擴(kuò)展輸入/輸出模塊，其輸入端采用無(wú)源接點(diǎn)輸入，用于控制策略、控制源地人工切換；輸出端采用5V繼電器輸出，用于狀態(tài)異常、故障的報(bào)警輸出。
[0013]所述電源模塊為開(kāi)關(guān)電源，用于為所述控制器提供工作電源。
[0014]所述程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊采用K9F2G08U0M芯片，存儲(chǔ)有經(jīng)過(guò)裁剪的Linux系統(tǒng)和底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。
[0015]所述底層驅(qū)動(dòng)程序具體包括4個(gè)以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)、2個(gè)UART驅(qū)動(dòng)、I個(gè)USBH0ST驅(qū)動(dòng)及RTC驅(qū)動(dòng)、GP1驅(qū)動(dòng)和看門(mén)狗驅(qū)動(dòng)程序。
[0016]所述程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊，還包含有兩個(gè)SDRAM模塊，其分別用于存儲(chǔ)發(fā)送、接收網(wǎng)口數(shù)據(jù)；用于存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果及從NAND FLASH存儲(chǔ)器中調(diào)出的設(shè)置變量。
[0017]所述串行通訊模塊還用于通訊的信息點(diǎn)表配置及更改，以及實(shí)現(xiàn)控制器內(nèi)部信息的轉(zhuǎn)儲(chǔ)。
[0018]所述擴(kuò)展網(wǎng)口模塊的物理接口類(lèi)型均為RJ45，其中一個(gè)網(wǎng)口的協(xié)議由ARM芯片AT91SAM9G20完成，并通過(guò)DM9161AEP芯片直接驅(qū)動(dòng)；另外擴(kuò)展的三個(gè)網(wǎng)口則由網(wǎng)絡(luò)芯片W5100實(shí)現(xiàn)。
[0019]一種嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器的控制方法，包括:
[0020]A、將功率協(xié)調(diào)分配控制器分別與并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組光纖環(huán)網(wǎng)服務(wù)器、本地電網(wǎng)調(diào)度終端以及本地電網(wǎng)控制子站相連；
[0021]B、利用功率協(xié)調(diào)分配控制器從本地電網(wǎng)調(diào)度獲取當(dāng)前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)群組允許上網(wǎng)總功率，并通過(guò)功率協(xié)調(diào)分配控制器與一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)群組相互通訊，以獲得風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，狀態(tài)包括運(yùn)行、檢修、故障、標(biāo)準(zhǔn)樣板風(fēng)力發(fā)電機(jī)；同時(shí)獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)的典型關(guān)鍵數(shù)據(jù)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)當(dāng)時(shí)瞬時(shí)運(yùn)行功率、瞬時(shí)風(fēng)速、并網(wǎng)電流、并網(wǎng)電壓、功率因數(shù)；
[0022]C、根據(jù)當(dāng)前調(diào)度的控制要求，自動(dòng)選擇控制模型，將當(dāng)前調(diào)度總功率分配給除故障、檢修的運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)；對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣板風(fēng)力發(fā)電機(jī)則不參與調(diào)控，但核減功率值。
[0023]其中，步驟C進(jìn)一步包括:
[0024]Cl、所述控制器根據(jù)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的瞬時(shí)風(fēng)速，推斷當(dāng)前的理論可發(fā)電功率、查詢(xún)此風(fēng)速下的歷史計(jì)錄，再根據(jù)當(dāng)前的實(shí)時(shí)功率決定可給其分配的最大功率；
[0025]C2、將這樣一組待發(fā)送新功率值經(jīng)再次優(yōu)化分配給各風(fēng)力發(fā)電機(jī)；
[0026]C3、根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的真實(shí)發(fā)出功率更新歷史記錄。
[0027]本發(fā)明所提供的嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)群并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器及其方法，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028]I)相對(duì)應(yīng)工程應(yīng)用，本發(fā)明嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的嵌入式產(chǎn)品。內(nèi)部含有標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議及接口，不必由工程項(xiàng)目實(shí)施方根據(jù)各自的設(shè)備開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用程序，而是選擇內(nèi)部通訊協(xié)議和配置通訊點(diǎn)表即可。
[0029]2)由于本發(fā)明嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器的出現(xiàn)，風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)協(xié)調(diào)并網(wǎng)不再依托于一個(gè)軟件平臺(tái)；也不需為此功能設(shè)立服務(wù)器、工控機(jī)及通訊交換機(jī)。由于其功能獨(dú)立，安裝調(diào)試則更為方便。
[0030]3)本發(fā)明嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器的內(nèi)部，集成有公司多年來(lái)研發(fā)積累的優(yōu)化PID功率分配控制算法和自適應(yīng)模糊功率分配控制算法。其算法的最大優(yōu)點(diǎn)是最大程度提高電網(wǎng)調(diào)度對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)不穩(wěn)定的允許度。一個(gè)直觀的解釋就是，在風(fēng)源不穩(wěn)定的情況下，電網(wǎng)調(diào)度利用本嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器及的內(nèi)部軟件，可以下達(dá)比傳統(tǒng)模式更多的風(fēng)電并網(wǎng)電量指標(biāo)。直接效益是減少“棄風(fēng)”，多利用風(fēng)能發(fā)電。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器硬件模塊連接示意圖。
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器與風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)群并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器及其方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0034]圖1為本發(fā)明嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器硬件模塊連接示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器，主要包括主CPU模塊101、程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊102、串行通訊模塊103、擴(kuò)展網(wǎng)口模塊104、工作電源模塊195以及擴(kuò)展16DI輸入/8D0輸出模塊106，共6個(gè)功能模塊。其中:
[0035]所述主CPU模塊101，是構(gòu)成本發(fā)明硬件部分的核心部件，它包括一可移植操作系統(tǒng)的ARM芯片(如AT91SAM9G20)。其基于ARM926EJ-S內(nèi)核，是主頻可達(dá)400MHz的微處理器。具有Atmel先進(jìn)的外設(shè)DMA和分布式存儲(chǔ)器架構(gòu)，連同6層總線矩陣，可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器、外設(shè)和外部接口之間的多重?cái)?shù)據(jù)同時(shí)傳送，而無(wú)需耗費(fèi)CPU的時(shí)鐘周期。它可提供多達(dá)四倍的高速緩存和片上SRAM內(nèi)存，并具有增強(qiáng)的外接NAND閃存錯(cuò)誤校正功能，以及更大的以太網(wǎng)FIFO。
[0036]所述程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊102，作為主CPU模塊101的片外存儲(chǔ)模塊。主要作用是存儲(chǔ)底層內(nèi)核驅(qū)動(dòng)及應(yīng)用程序。在這個(gè)存儲(chǔ)模塊內(nèi)，如采用K9F2G08U0M芯片(其為一 128M的NAND FLASH存儲(chǔ)器)，主要存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)裁剪的Linux系統(tǒng)；同時(shí)存儲(chǔ)底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。
[0037]進(jìn)一步地，這些底層驅(qū)動(dòng)程序還包括:4個(gè)以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)，2個(gè)UART驅(qū)動(dòng)，I個(gè)USBHOST驅(qū)動(dòng)及RTC驅(qū)動(dòng)、GP1驅(qū)動(dòng)及看門(mén)狗驅(qū)動(dòng)程序。
[0038]進(jìn)一步地，在這個(gè)存儲(chǔ)模塊內(nèi)，還包含兩個(gè)32M的SDRAM模塊，其型號(hào)為K4S561632E。用于存儲(chǔ)發(fā)送、接收的網(wǎng)口數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)運(yùn)算的結(jié)果及從NAND FLASH存儲(chǔ)器中調(diào)出的設(shè)置變量等。
[0039]所述串行通訊模塊103。該串行通訊模塊103由RS232、RS485及USB三種接口組成。RS485在此系統(tǒng)中暫沒(méi)有啟用；RS232用于調(diào)試下載程序，設(shè)置本機(jī)及其他相連服務(wù)端的IP地址、網(wǎng)關(guān)地址、子網(wǎng)掩碼地址和網(wǎng)絡(luò)端口。
[0040]進(jìn)一步地，該RS232接口還用于通訊的信息點(diǎn)表配置及更改。
[0041]USB接口可以配置成與RS232相似的功能，另外可實(shí)現(xiàn)控制器內(nèi)部信息的轉(zhuǎn)儲(chǔ)。
[0042]所述擴(kuò)展網(wǎng)口模塊104。該擴(kuò)展網(wǎng)口模塊104共含有4個(gè)網(wǎng)口，用于與其他設(shè)備相連接，其物理接口類(lèi)型均為RJ45。其中網(wǎng)口 I的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是由ARM芯片AT91SAM9G20直接完成，通過(guò)DM916IAEP芯片，可以直接驅(qū)動(dòng)。另外擴(kuò)展的3個(gè)網(wǎng)口由網(wǎng)絡(luò)芯片W5100實(shí)現(xiàn)。
[0043]進(jìn)一步地，網(wǎng)絡(luò)芯片W5100是一個(gè)80腳的LQFP封裝芯片。它可以通過(guò)SPI接口、直接并口、間接并口與主ARM芯片相連。本發(fā)明為保證通訊的快速、實(shí)時(shí)，采用直接并口與ARM相連。網(wǎng)絡(luò)芯片W5100各自的片選CS則由ARM的不同I/O引腳提供。
[0044]所述工作電源模塊105。此模塊提供本發(fā)明模塊的全部工作電源。主要由AC220V輸入，由開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生12V1A和5V2A的一組電源。芯片工作的3.3V主電源由12V電源經(jīng)開(kāi)關(guān)電源模塊LM2575-3.3來(lái)實(shí)現(xiàn)。RS485隔離5V電源由5V電源經(jīng)DC/DC逆變模塊實(shí)現(xiàn)。
[0045]所述擴(kuò)展16DI輸入/8D0輸出模塊106 (簡(jiǎn)稱(chēng)擴(kuò)展輸入/輸出模塊106)。該模塊擴(kuò)展有通用的16路DI和8路DO模塊。所有DI端采用無(wú)源接點(diǎn)輸入，所有DO端則采用5V繼電器輸出。
[0046]進(jìn)一步地，DI端可以用于控制策略、控制源的人工切換；D0端可用于狀態(tài)異常、故障的報(bào)警輸出。
[0047]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器與風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接示意圖。如圖2所示，為典型的連接模式。當(dāng)然，也可通過(guò)通訊交換機(jī)與其他設(shè)備相連接。在圖2中，本發(fā)明的嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器的三個(gè)網(wǎng)口(LAN2?LAN4)中，LAN3連接本地電網(wǎng)調(diào)度終端、LAN2連接光纖環(huán)網(wǎng)風(fēng)電群的前置服務(wù)器、LAN4連接可能存在的控制子站，而另外一個(gè)網(wǎng)口(LANl)則通過(guò)配置可作為遠(yuǎn)程維護(hù)使用，也可連接另一的光纖環(huán)網(wǎng)的服務(wù)器。
[0048]本發(fā)明的嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器，其工作過(guò)程描述如下:
[0049]本發(fā)明嵌入式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率協(xié)調(diào)分配控制器在現(xiàn)場(chǎng)安裝前，已經(jīng)移植了精簡(jiǎn)的操作系統(tǒng)；下載了底層端口驅(qū)動(dòng)軟件及風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)功率分配的優(yōu)化PID算法和自適應(yīng)模糊算法。
[0050]進(jìn)一步地，選擇控制策略的各種條件選項(xiàng)。例如，本地調(diào)度優(yōu)先的最大樣板風(fēng)力發(fā)電機(jī)跟蹤；限制并網(wǎng)總功率的優(yōu)化分配；控制子站的監(jiān)控介入程度等。
[0051]一個(gè)常規(guī)的基本工作過(guò)程是這樣的:本發(fā)明的控制器從本地電網(wǎng)調(diào)度獲取當(dāng)前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)群組允許上網(wǎng)總功率，這個(gè)功率值一般是以秒至分鐘為周期實(shí)時(shí)更新的。本發(fā)明控制器與一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)群組相互通訊，獲得風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。這些狀態(tài)包括運(yùn)行、檢修、故障、標(biāo)準(zhǔn)樣板風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。
[0052]同時(shí)獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)的典型關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)當(dāng)時(shí)瞬時(shí)運(yùn)行功率、瞬時(shí)風(fēng)速、并網(wǎng)電流、并網(wǎng)電壓、功率因數(shù)等。
[0053]進(jìn)一步地，本發(fā)明控制器根據(jù)當(dāng)前調(diào)度的控制要求，自動(dòng)選擇控制模型，把當(dāng)前調(diào)度總功率分配給除故障、檢修的運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)；同時(shí)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣板風(fēng)力發(fā)電機(jī)則不參與調(diào)控，但核減功率值。這一過(guò)程體現(xiàn)了智能可靠、實(shí)時(shí)高效的過(guò)程。
[0054]進(jìn)一步地，調(diào)度自動(dòng)下發(fā)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)群組功率高于現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)群組當(dāng)前的整體能力。
[0055]本發(fā)明的控制器根據(jù)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的瞬時(shí)風(fēng)速，推斷當(dāng)前的理論可發(fā)功率、查詢(xún)此風(fēng)速下的歷史計(jì)錄，再根據(jù)當(dāng)前的實(shí)時(shí)功率決定可給其分配的最大功率。把這樣一組待發(fā)送新功率值經(jīng)再次優(yōu)化分配給各風(fēng)力發(fā)電機(jī)。然后根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的真實(shí)發(fā)出功率更新歷史記錄。這比起簡(jiǎn)單平均分配的算法會(huì)更多增加上網(wǎng)電量。
[0056]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器，包括電源模塊，其特征在于，還包括主CPU模塊、程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、串行通訊模塊和擴(kuò)展網(wǎng)口模塊；其中， 主CPU模塊，用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器、外設(shè)和外部接口之間的多重?cái)?shù)據(jù)同時(shí)傳送；提供高速緩存和片上內(nèi)存，并具有增強(qiáng)的外接NAND閃存錯(cuò)誤校正功能，以及以太網(wǎng)FIFO ； 程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊，作為所述主CPU模塊的片外存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)底層內(nèi)核驅(qū)動(dòng)及應(yīng)用程序； 串口通訊模塊，用于調(diào)試下載程序，設(shè)置本機(jī)及其他相連服務(wù)端的IP地址、網(wǎng)關(guān)地址、子網(wǎng)掩碼地址和網(wǎng)絡(luò)端口； 擴(kuò)展網(wǎng)口模塊，包含多個(gè)網(wǎng)口，用于與其他設(shè)備相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器，其特征在于，所述控制器進(jìn)一步包括擴(kuò)展輸入/輸出模塊，其輸入端采用無(wú)源接點(diǎn)輸入，用于控制策略、控制源地人工切換；輸出端采用5V繼電器輸出，用于狀態(tài)異常、故障的報(bào)警輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器，其特征在于，所述電源模塊為開(kāi)關(guān)電源，用于為所述控制器提供工作電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器，其特征在于，所述程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊采用K9F2G08U0M芯片，存儲(chǔ)有經(jīng)過(guò)裁剪的Linux系統(tǒng)和底層設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器，其特征在于，所述底層驅(qū)動(dòng)程序具體包括4個(gè)以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)、2個(gè)UART驅(qū)動(dòng)、I個(gè)USB HOST驅(qū)動(dòng)及RTC驅(qū)動(dòng)、GP1驅(qū)動(dòng)和看門(mén)狗驅(qū)動(dòng)程序。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器，其特征在于，所述程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器模塊，還包含有兩個(gè)SDRAM模塊，其分別用于存儲(chǔ)發(fā)送、接收網(wǎng)口數(shù)據(jù)；用于存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果及從NAND FLASH存儲(chǔ)器中調(diào)出的設(shè)置變量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器，其特征在于，所述串行通訊模塊還用于通訊的信息點(diǎn)表配置及更改，以及實(shí)現(xiàn)控制器內(nèi)部信息的轉(zhuǎn)儲(chǔ)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器，其特征在于，所述擴(kuò)展網(wǎng)口模塊的物理接口類(lèi)型均為RJ45，其中一個(gè)網(wǎng)口的協(xié)議由ARM芯片AT91SAM9G20完成，并通過(guò)DM9161AEP芯片直接驅(qū)動(dòng)；另外擴(kuò)展的三個(gè)網(wǎng)口則由網(wǎng)絡(luò)芯片W5100實(shí)現(xiàn)。
9.一種嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器的控制方法，其特征在于，包括: A、將功率協(xié)調(diào)分配控制器分別與并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組光纖環(huán)網(wǎng)服務(wù)器、本地電網(wǎng)調(diào)度終端以及本地電網(wǎng)控制子站相連； B、利用功率協(xié)調(diào)分配控制器從本地電網(wǎng)調(diào)度獲取當(dāng)前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)群組允許上網(wǎng)總功率，并通過(guò)功率協(xié)調(diào)分配控制器與一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)群組相互通訊，以獲得風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，狀態(tài)包括運(yùn)行、檢修、故障、標(biāo)準(zhǔn)樣板風(fēng)力發(fā)電機(jī)；同時(shí)獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)的典型關(guān)鍵數(shù)據(jù)，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)當(dāng)時(shí)瞬時(shí)運(yùn)行功率、瞬時(shí)風(fēng)速、并網(wǎng)電流、并網(wǎng)電壓、功率因數(shù)； C、根據(jù)當(dāng)前調(diào)度的控制要求，自動(dòng)選擇控制模型，將當(dāng)前調(diào)度總功率分配給除故障、檢修的運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)；對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣板風(fēng)力發(fā)電機(jī)則不參與調(diào)控，但核減功率值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述嵌入式風(fēng)機(jī)群并網(wǎng)有功協(xié)調(diào)控制器的控制方法，其特征在于，步驟C進(jìn)一步包括: Cl、所述控制器根據(jù)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的瞬時(shí)風(fēng)速，推斷當(dāng)前的理論可發(fā)電功率、查詢(xún)此風(fēng)速下的歷史計(jì)錄，再根據(jù)當(dāng)前的實(shí)時(shí)功率決定可給其分配的最大功率； C2、將這樣一組待發(fā)送新功率值經(jīng)再次優(yōu)化分配給各風(fēng)力發(fā)電機(jī)； C3、根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的真實(shí)發(fā)出功率更新歷史記錄。
【文檔編號(hào)】H02J3/46GK104319819SQ201410487984
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】任景龍, 由楚, 徐明忻, 薛汝才, 呂志來(lái), 李海, 張學(xué)深 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 北京許繼電氣有限公司, 國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司