本實用新型涉及智能微網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種智能微網(wǎng)控制和電能質(zhì)量監(jiān)控一體化設(shè)備。

背景技術(shù)：

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著石油、煤炭等資源儲量的不斷下降，世界范圍內(nèi)的能源供應(yīng)持續(xù)緊張，開發(fā)利用清潔高效的可再生能源成為解決未來能源問題的主要出路。目前應(yīng)用較為廣泛的幾種新能源包括太陽能、風(fēng)能、燃料電池等，均為分布式電源，相應(yīng)的一些發(fā)電技術(shù)稱為分布式發(fā)電技術(shù)。將分布式發(fā)電技術(shù)與大電網(wǎng)相結(jié)合，被國內(nèi)外許多專家學(xué)者認(rèn)為是降低能耗、提高電力系統(tǒng)安全性和靈活性的主要方式，但分布式發(fā)電技術(shù)對大電網(wǎng)的影響卻是一個不得不考慮的重要問題。為了能充分利用分布式發(fā)電所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，同時提高可靠性，并盡量減少其對主網(wǎng)的沖擊，微電網(wǎng)的概念被提了出來。

微型電網(wǎng)是指由分布式發(fā)電單元、儲能裝置、保護(hù)裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷、控制與監(jiān)測系統(tǒng)組成的小型發(fā)電系統(tǒng)，是一個能夠自我控制、保護(hù)和穩(wěn)定運行的系統(tǒng)。微型電網(wǎng)既能夠和大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以自我孤島運行，是智能電網(wǎng)的重要組成部分。微電網(wǎng)是規(guī)模較小的獨立分散系統(tǒng)，采用大量的現(xiàn)代電力技術(shù)，將燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)電、光伏發(fā)電，燃料電池及儲能設(shè)備等合并在一起，直接接在用戶側(cè)。對于大電網(wǎng)而言，微電網(wǎng)可被視為電網(wǎng)中的一個可控單元，它可以在數(shù)秒鐘內(nèi)動作以滿足外部輸配電網(wǎng)絡(luò)的需求；另一方面，微電網(wǎng)還可滿足用戶的特定需求，如提高本地可靠性、保持本地電壓穩(wěn)定、通過利用余熱提高能量利用效率及提供不間斷電源等。微電網(wǎng)和大電網(wǎng)通過能量交換，二者互為備用，從而大大提高供電可靠性。

隨著微型電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，微型電網(wǎng)控制與監(jiān)測技術(shù)成為關(guān)注重點。由于組成微型電網(wǎng)的分布式發(fā)電單元工作原理和特性有著很大差別，控制和監(jiān)測方法也不相同，對微型電網(wǎng)控制與監(jiān)測系統(tǒng)提出了更高的要求。能夠讓多種分布式發(fā)電單元在微型電網(wǎng)中共存穩(wěn)定運行，是微型電網(wǎng)控制與監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)研究的關(guān)鍵。組成微型電網(wǎng)的分布式發(fā)電單元都具 有獨立的電力電子裝置，與控制系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)都采用通信的方式。目前分布式發(fā)電單元多數(shù)采用現(xiàn)場總線技術(shù)，而中央控制單元很少具有現(xiàn)場總線接口。電能質(zhì)量是考核微型電網(wǎng)是否正常運行的標(biāo)準(zhǔn)。微型電網(wǎng)每處的電能質(zhì)量影響到微型電網(wǎng)整體的控制。電能質(zhì)量對微型電網(wǎng)的穩(wěn)定運行有著重要意義，這對電能質(zhì)量的監(jiān)測和計算提出了較高要求。

微電網(wǎng)具備智能性、靈活性、環(huán)保以及能量利用的多元化等優(yōu)點，勢必將成為未來電網(wǎng)的重要發(fā)展方向。智能微電網(wǎng)中能源包括光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電等，由于其分布式特性和能源本身的波動性，所以需要智能微電網(wǎng)電能管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種細(xì)化了系統(tǒng)功能、維護(hù)成本低的智能微網(wǎng)控制和電能質(zhì)量監(jiān)控一體化設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種智能微網(wǎng)控制和電能質(zhì)量監(jiān)控一體化設(shè)備，包括控制計算單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲單元、通信管理單元、輸入輸出接口單元、隔離電路單元、能量預(yù)測單元，所述輸入輸出接口單元包括輸入接口模塊和輸出接口模塊，所述數(shù)據(jù)采集單元和通信管理單元均連接所述控制計算單元，所述輸入接口模塊和輸出接口模塊均通過隔離電路單元連接所述控制計算單元，所述數(shù)據(jù)存儲單元連接輸出接口模塊的另一端，所述數(shù)據(jù)存儲單元的另一端連接所述能量預(yù)測單元；所述控制計算模塊包括計算MCU和控制MCU這兩個微控制單元，分別用于實現(xiàn)電能信息計算、分析與流程控制、通信交互，兩者之間采用高速串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；所述數(shù)據(jù)采集單元包括發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊、用電負(fù)荷數(shù)據(jù)采集模塊、并網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、儲能系統(tǒng)運行狀態(tài)模塊、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、電壓互感器、電流互感器、信號調(diào)理電路和采樣電路，所述的發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊包括發(fā)電組和發(fā)達(dá)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，其中發(fā)電組與數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連接，數(shù)據(jù)采集設(shè)備和發(fā)電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器相連接，發(fā)電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與控制計算單元相連接；其中發(fā)電組包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、光伏發(fā)電機(jī)組、沼氣發(fā)電機(jī)組、天然氣發(fā)電機(jī)組；所述的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的用能設(shè)備、 數(shù)據(jù)采集設(shè)備、用電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲模塊；其中用能設(shè)備包括企業(yè)一二級總表、企業(yè)主要用能設(shè)備、居民用戶總表、公共設(shè)施用電總表和其他總表；所述的環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的監(jiān)測站點、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、環(huán)境數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲模塊，還包括單獨與環(huán)境數(shù)據(jù)采集服務(wù)器相連接的天氣預(yù)報模塊，其中監(jiān)測站點包括氣象監(jiān)測站點、光照監(jiān)測站點、水位監(jiān)測站點、雨量監(jiān)測站點；所述數(shù)據(jù)存儲單元包括實時數(shù)據(jù)處理模塊和能量管理數(shù)據(jù)模塊，其中實時數(shù)據(jù)處理模塊與能量管理數(shù)據(jù)模塊單向連接，所述通信管理單元與控制計算模塊中的計算MCU相接，控制MCU經(jīng)隔離電路單元與通信管理單元、輸入輸出接口單元、數(shù)據(jù)存儲單元相連；所述輸入輸出單元具有模擬輸入輸出模塊、I/O數(shù)字輸入模塊、繼電器輸出模塊和開漏OC門輸出模塊；所述隔離電路單元用于實現(xiàn)對所有的對外接口進(jìn)行電氣上的隔離；所述能量預(yù)測單元包括發(fā)電預(yù)測模塊、用電負(fù)荷預(yù)測模塊和供電與儲能模塊。

作為本實用新型進(jìn)一步的方案：所述輸入輸出接口單元包括4路0-5V/4-20mA的輸入電路、2路0-5V/4-20mA的輸出電路、4路繼電器輸出電路、4路開漏OC門輸出電路、10路數(shù)字I/O量輸入電路。

作為本實用新型再進(jìn)一步的方案：通過所述數(shù)據(jù)采集單元采集微型電網(wǎng)的運行參數(shù)，送往計算MCU進(jìn)行計算處理，然后通過通信管理單元傳送到上層的中央控制器；通信管理單元接收到中央控制器的控制指令后傳送至控制MCU，控制MCU將控制指令通過輸入輸出接口單元對斷路開關(guān)進(jìn)行控制，通過控制斷路開關(guān)閉合來控制微型電網(wǎng)的投切處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型既可以用來實現(xiàn)微型電網(wǎng)的分層控制，也可以單獨運行在微型電網(wǎng)任意處監(jiān)測電能質(zhì)量，通過對實時數(shù)據(jù)采集將監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行建立數(shù)學(xué)模型之后傳輸至智能微電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，將整個系統(tǒng)分為不同的邏輯塊，細(xì)化了系統(tǒng)功能，大大降低了系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)的成本，并且因為分層的結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)具備靈活的可擴(kuò)展性和伸縮性，并且在微網(wǎng)社區(qū)綜合能量管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)調(diào)度下，成為一個有機(jī)的整體。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實用新型中發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為本實用新型中用電數(shù)據(jù)采集模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

請參閱圖1-3，一種智能微網(wǎng)控制和電能質(zhì)量監(jiān)控一體化設(shè)備，包括控制計算單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲單元、通信管理單元、輸入輸出接口單元、隔離電路單元、能量預(yù)測單元，所述輸入輸出接口單元包括輸入接口模塊和輸出接口模塊，所述數(shù)據(jù)采集單元和通信管理單元均連接所述控制計算單元，所述輸入接口模塊和輸出接口模塊均通過隔離電路單元連接所述控制計算單元，所述數(shù)據(jù)存儲單元連接輸出接口模塊的另一端，所述數(shù)據(jù)存儲單元的另一端連接所述能量預(yù)測單元；所述控制計算模塊包括計算MCU和控制MCU這兩個微控制單元，分別用于實現(xiàn)電能信息計算、分析與流程控制、通信交互，兩者之間采用高速串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；所述數(shù)據(jù)采集單元包括發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊、用電負(fù)荷數(shù)據(jù)采集模塊、并網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、儲能系統(tǒng)運行狀態(tài)模塊、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、電壓互感器、電流互感器、信號調(diào)理電路和采樣電路，所述的發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊包括發(fā)電組和發(fā)達(dá)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，其中發(fā)電組與數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連接，數(shù)據(jù)采集設(shè)備和發(fā)電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器相連接，發(fā)電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與控制計算單元相連接；其中發(fā)電組包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、光伏發(fā)電機(jī)組、沼氣發(fā)電機(jī)組、天然氣發(fā)電機(jī)組；所述的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的用能設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、用電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲模塊；其中用能設(shè)備包括企業(yè)一二級總表、企業(yè)主要用能設(shè)備、居民用戶總表、公共設(shè)施用電總表和其他總表；所述的環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的監(jiān)測站點、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、環(huán)境數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲模塊，還包括單獨與環(huán)境數(shù)據(jù)采集服務(wù)器相連接的天氣預(yù)報模塊，其中監(jiān)測站點包括氣象監(jiān)測站點、光照監(jiān)測站點、水位監(jiān)測站點、雨量監(jiān)測站點；所述數(shù)據(jù)存儲單元包括實時數(shù)據(jù)處理模塊和能量管理數(shù)據(jù)模塊，其中實時數(shù)據(jù)處理模塊與能量管理數(shù)據(jù)模塊單向連接，所述通信管理單元與控制計算模塊中的計算MCU相接，控制MCU經(jīng)隔離電 路單元與通信管理單元、輸入輸出接口單元、數(shù)據(jù)存儲單元相連；所述輸入輸出單元具有模擬輸入輸出模塊、I/O數(shù)字輸入模塊、繼電器輸出模塊和開漏OC門輸出模塊；所述隔離電路單元用于實現(xiàn)對所有的對外接口進(jìn)行電氣上的隔離；所述能量預(yù)測單元包括發(fā)電預(yù)測模塊、用電負(fù)荷預(yù)測模塊和供電與儲能模塊。

所述輸入輸出接口單元包括4路0-5V/4-20mA的輸入電路、2路0-5V/4-20mA的輸出電路、4路繼電器輸出電路、4路開漏OC門輸出電路、10路數(shù)字I/O量輸入電路。

通過所述數(shù)據(jù)采集單元采集微型電網(wǎng)的運行參數(shù)，送往計算MCU進(jìn)行計算處理，然后通過通信管理單元傳送到上層的中央控制器；通信管理單元接收到中央控制器的控制指令后傳送至控制MCU，控制MCU將控制指令通過輸入輸出接口單元對斷路開關(guān)進(jìn)行控制，通過控制斷路開關(guān)閉合來控制微型電網(wǎng)的投切處理。

所受數(shù)據(jù)采集單元主要功能是采集智能微電網(wǎng)系統(tǒng)中主要環(huán)節(jié)的狀態(tài)數(shù)據(jù)及實施環(huán)境因素數(shù)據(jù)；其中發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊是將各發(fā)電機(jī)組的發(fā)電數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的模塊，并網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊是對并網(wǎng)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測的模塊、用電負(fù)荷數(shù)據(jù)采集模塊是對用電復(fù)核數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的模塊、儲能系統(tǒng)運行狀態(tài)模塊主要安裝于智能微電網(wǎng)內(nèi)各儲能站點，數(shù)據(jù)源可以是儲能站點控制系統(tǒng)、監(jiān)測信息系統(tǒng)或者傳感設(shè)備，主要采集數(shù)據(jù)包括儲能站點運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、充放電信息數(shù)據(jù)、電能負(fù)荷數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)等，并將所采集數(shù)據(jù)傳輸給存儲單元進(jìn)行處理的模塊；環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊是對周圍環(huán)境進(jìn)行采集的模塊。

數(shù)據(jù)采集單元可以使用RS485/RS232、CAN/LonWorks現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)/INTERNET等多種通信接口，并支持MODBUS-RTU/TCP/ASCII、IEC60870-5-101/102/103/104、DNP03.0、CDT等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。數(shù)據(jù)傳輸過程滿足電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)要求，并使用傳輸加密/解密技術(shù)，來保證所有數(shù)據(jù)的安全性和完整性。

所述數(shù)據(jù)儲存單元主要功能為接收控制計算單元發(fā)送的實時數(shù)據(jù)，并進(jìn)行解析處理并向能源管理數(shù)據(jù)中心發(fā)送數(shù)據(jù)及存儲指令。數(shù)據(jù)存儲單元按照控制計算單元使用的通信接口及通信規(guī)約進(jìn)行實時數(shù)據(jù)解析，數(shù)據(jù)解析后按照“時間戳-測點名-值”的數(shù)據(jù)格式向能量管理數(shù)據(jù)中心發(fā)送數(shù)據(jù)及存儲指令。能量管理數(shù)據(jù)中心主要功能為數(shù)據(jù)存儲及分類匯 總，數(shù)據(jù)種類分為實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分為實時數(shù)據(jù)庫及關(guān)系數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)庫存儲所有采集點的實時數(shù)據(jù)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫又分為系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫、能量匯總數(shù)據(jù)庫及備份數(shù)據(jù)庫；關(guān)系數(shù)據(jù)庫在實時數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上按照處理邏輯對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、計算及分類存儲，用于數(shù)據(jù)分析、查詢、預(yù)測及報表服務(wù)等。數(shù)據(jù)處理和分配是本平臺的核心，根據(jù)歷史采集的發(fā)電、用電、和儲能的每單個用戶數(shù)據(jù)，自動分配每個單元用戶的用電量以及運算本社區(qū)的可再生能源的利用量，通過控制系統(tǒng)依據(jù)小時用電量，按照用電優(yōu)先級分配電量，臨時大幅度增加用電用戶單獨向社區(qū)微網(wǎng)運行中心申請。此模塊為能源數(shù)字化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

所述能量預(yù)測單元包括發(fā)電預(yù)測模型、用電預(yù)測模型、供電與儲能預(yù)測模型三個預(yù)測模型。三個模型實際是緊密相關(guān)的，發(fā)電預(yù)測模型可以根據(jù)發(fā)電機(jī)組種類不同，根據(jù)所采集的影響因素參數(shù)數(shù)據(jù)及變化規(guī)律來預(yù)測未來發(fā)電量數(shù)據(jù)，比如針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以根據(jù)實時風(fēng)速、風(fēng)向、本地氣候歷史數(shù)據(jù)、天氣預(yù)報數(shù)據(jù)等建立風(fēng)力發(fā)電預(yù)測模型，預(yù)測未來1-3日發(fā)電量數(shù)據(jù)；針對光伏發(fā)電機(jī)組可以根據(jù)實時光照數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)報數(shù)據(jù)結(jié)合光伏設(shè)備安裝數(shù)據(jù)建立光伏發(fā)電預(yù)測模型，預(yù)測未來發(fā)電量。同時，發(fā)電預(yù)測模塊可以根據(jù)用電負(fù)荷預(yù)測模型所預(yù)測未來用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，來預(yù)測未來發(fā)電機(jī)組運行負(fù)荷等數(shù)據(jù)。用電負(fù)荷預(yù)測模型，主要功能是基于實時用電負(fù)荷數(shù)據(jù)已經(jīng)用電設(shè)備歷史用電數(shù)據(jù)建立分析模型，預(yù)測用電負(fù)荷。模型的建立基于大量用電歷史數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)包括智能微電網(wǎng)覆蓋區(qū)域整體用電量歷史數(shù)據(jù)，居民用戶用電量歷史數(shù)據(jù)，用電企業(yè)總體用電量歷史數(shù)據(jù)，主要用能設(shè)備實時運行狀態(tài)及歷史用電量數(shù)據(jù)等，從這些數(shù)據(jù)中分析用戶用電習(xí)慣、設(shè)備運行狀態(tài)及用電趨勢、區(qū)域用電量與環(huán)境影響因素、用電負(fù)荷與時間關(guān)系等，建立用電負(fù)荷預(yù)測模型，并根據(jù)發(fā)電預(yù)測模型預(yù)測數(shù)據(jù)及儲能預(yù)測模型預(yù)測數(shù)據(jù)，預(yù)測未來用電負(fù)荷等數(shù)據(jù)。供電與儲能預(yù)測模型，根據(jù)儲能站點的運行狀態(tài)、儲能量、峰谷電價數(shù)據(jù)，結(jié)合發(fā)電量預(yù)測數(shù)據(jù)與用電負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)，建立儲能與供電預(yù)測模型，預(yù)測過程將充分考慮智能微電網(wǎng)運行經(jīng)濟(jì)成本，將供電時間盡量安排在峰值時段，而將向主電網(wǎng)取電時間設(shè)置在谷值時段。發(fā)電預(yù)測模型、用電負(fù)荷預(yù)測模型及供電與儲能預(yù)測模型所預(yù)測數(shù)據(jù)將傳輸給智能 微電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，由其根據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)對整個微電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度。

所受發(fā)電數(shù)據(jù)采集模塊包括發(fā)電組和發(fā)電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，其中發(fā)電組與數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連接，數(shù)據(jù)采集設(shè)備和發(fā)電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器相連接，發(fā)電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器與數(shù)據(jù)存儲模塊相連接；其中發(fā)電組包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、光伏發(fā)電機(jī)組、沼氣發(fā)電機(jī)組、天然氣發(fā)電機(jī)組。各發(fā)電機(jī)組所采集數(shù)據(jù)包括機(jī)組運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、發(fā)電量數(shù)據(jù)、發(fā)電質(zhì)量數(shù)據(jù)、機(jī)組故障信息數(shù)據(jù)、啟停狀態(tài)數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)源可以是SCADA系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)或者其他實時監(jiān)測系統(tǒng)或者傳感器，數(shù)據(jù)采集設(shè)備與數(shù)據(jù)源連接，數(shù)據(jù)采集設(shè)備與發(fā)電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器連接，由發(fā)電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器發(fā)送采集數(shù)據(jù)指令并接收由數(shù)據(jù)采集設(shè)備發(fā)送的采集數(shù)據(jù)，所采集數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)存儲單元進(jìn)行處理。

所述用電負(fù)荷數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的用能設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、用電數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲模塊；其中用能設(shè)備包括企業(yè)一二級總表、企業(yè)主要用能設(shè)備、居民用戶總表、公共設(shè)施用電總表和其他總表。本模塊采集的數(shù)據(jù)包括有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電壓、電流、頻率、諧波、累計電能、峰谷用電數(shù)據(jù)等；數(shù)據(jù)源可以是SCADA系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)、二次計量儀表等，并與數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，數(shù)據(jù)采集設(shè)備與用電負(fù)荷數(shù)據(jù)采集服務(wù)器連接，由用電負(fù)荷數(shù)據(jù)采集服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)采集指令并接收由數(shù)據(jù)采集設(shè)備發(fā)送的采集數(shù)據(jù)，所采集數(shù)據(jù)傳輸給存儲單元進(jìn)行處理。

所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括依次連接的監(jiān)測站點、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、環(huán)境數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲模塊，還包括單獨與環(huán)境數(shù)據(jù)采集服務(wù)器相連接的天氣預(yù)報模塊，其中監(jiān)測站點包括氣象監(jiān)測站點、光照監(jiān)測站點、水位監(jiān)測站點、雨量監(jiān)測站點。本模塊主要功能是采集實時環(huán)境因素數(shù)據(jù)，采集設(shè)備分布于智能微電網(wǎng)所覆蓋區(qū)域，根據(jù)發(fā)電機(jī)組種類設(shè)置不同采集設(shè)備，比如，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組附近設(shè)置風(fēng)速、風(fēng)向等氣象監(jiān)測設(shè)備、在光伏發(fā)電設(shè)備區(qū)域設(shè)置光照、濕度、溫度等監(jiān)測設(shè)備、在微電網(wǎng)覆蓋區(qū)域設(shè)置雨量、水位、氣壓等監(jiān)測設(shè)備；同時設(shè)置采集終端通過網(wǎng)絡(luò)采集中央氣象臺發(fā)布的天氣預(yù)報數(shù)據(jù)。所采集數(shù)據(jù)傳輸給存儲單元進(jìn)行處理。

本實用新型通過CAN現(xiàn)場總線、RS485與發(fā)電設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以實現(xiàn)發(fā)電設(shè)備 運行狀態(tài)的獲取與控制；通過模擬輸入輸出來控制一般的不支持以上兩種通信的設(shè)備；通過數(shù)字輸入來獲取電網(wǎng)中斷路開關(guān)狀態(tài)信息，通過數(shù)字輸出來控制斷路開關(guān)閉合，投切電網(wǎng)中的可控負(fù)荷；能采集并分析電網(wǎng)任意一點電網(wǎng)電能質(zhì)量信息，并上發(fā)給上層控制單元；通過工業(yè)以太網(wǎng)和上層控制單元數(shù)據(jù)交互，上發(fā)收集到的信息并接受控制命令，根據(jù)控制命令采取相應(yīng)動作。監(jiān)控一體化設(shè)備采用全隔離電路，對設(shè)備所有輸入輸出信號進(jìn)行光電或者電氣隔離，增強(qiáng)了設(shè)備的抗干擾能力，能夠適應(yīng)各類微型電網(wǎng)現(xiàn)場的使用。

本實用新型既可以用來實現(xiàn)微型電網(wǎng)的分層控制，也可以單獨運行在微型電網(wǎng)任意處監(jiān)測電能質(zhì)量，通過對實時數(shù)據(jù)采集將監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行建立數(shù)學(xué)模型之后傳輸至智能微電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，將整個系統(tǒng)分為不同的邏輯塊，細(xì)化了系統(tǒng)功能，大大降低了系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)的成本，并且因為分層的結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)具備靈活的可擴(kuò)展性和伸縮性，并且在微網(wǎng)社區(qū)綜合能量管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)調(diào)度下，成為一個有機(jī)的整體。

上面對本專利的較佳實施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。