專利名稱：一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化狀態(tài)監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣設(shè)備和電氣工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化狀態(tài)監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
在過去的五年期間，我國可再生能源快速發(fā)展，開發(fā)利用規(guī)模逐步擴大，已成為能源發(fā)展中的重要組成部分，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，國家正在部署戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，新能源已作為了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要內(nèi)容。我國新能源資源主要分布在偏遠地區(qū)，新能源發(fā)電自身具有隨機性、間歇性特征，大規(guī)模發(fā)展對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定提出了新的挑戰(zhàn)。儲能技術(shù)在很大程度上解決了新能源發(fā)電的隨機性、波動性問題，可以實現(xiàn)新能源發(fā)電的平滑輸出，使大規(guī)模風(fēng)電及太陽能發(fā)電方便、可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)，提高其經(jīng)濟效益。儲能系統(tǒng)也是智能電網(wǎng)重要組成部分，對儲能并網(wǎng)系統(tǒng)模塊化與儲能系統(tǒng)功能一體化的研究，有利于儲能系統(tǒng)大規(guī)模的發(fā)展和應(yīng)用，對儲能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種實時性好、運算效率高、保證儲能系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化狀態(tài)監(jiān)測方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化狀態(tài)監(jiān)測方法，實時監(jiān)測待測設(shè)備的運行狀態(tài)，該方法包括以下步驟:I)上位機對信號采集模塊進行參數(shù)配置后，信號采集模塊實時采集待測設(shè)備的溫濕度信號和電壓電流信號，將溫濕度信號通過網(wǎng)絡(luò)傳輸并保存至上位機；2)實時嵌入式運算模塊對采集到的電壓電流信號進行實時計算，獲得所需要的測量值，將計算結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳輸并保存至上位機；3)上位機將接收到的數(shù)據(jù)進行圖形化顯示，同時根據(jù)歷史數(shù)據(jù)獲得待測設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)，生成并輸出監(jiān)測報告或報表。所述的所需要的測量值包括電壓/電流有效值、電壓/電流頻率數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)和電能數(shù)據(jù)。所述的電壓/電流有效值的計算過程具體為:3a)實時嵌入式運算模塊判斷當(dāng)前配置的計算通道是否為單通道，若是，則執(zhí)行步驟3b)，若否，則執(zhí)行3c)；3b)讀取信息采集模塊中單通道的電壓/電流信號的波形數(shù)據(jù)，獲取波形成分，并根據(jù)波形成分計算電壓/電流信號的均方根，從而獲得電壓/電流有效值；3c)讀取信息采集模塊中多通道的電壓/電流信號的波形數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟3b)，循環(huán)計算各通道內(nèi)波形數(shù)據(jù)的均方根，從而獲得多通道內(nèi)電壓/電流有效值。
所述的功率數(shù)據(jù)包括有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明方法采用分層的結(jié)構(gòu)和模塊化的設(shè)計理念，對實時性比較高的算法采用實時嵌入式運算模塊進行計算，如有效值、功率等，而采用上位機實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的圖形化顯示及歷史數(shù)據(jù)的存儲、查詢、顯示、報表生成等，充分發(fā)揮不同模塊的優(yōu)勢，實現(xiàn)算法運算負荷的合理分配；2、本發(fā)明方法通過對待測設(shè)備的精確量測，實時、準(zhǔn)確地對待測設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，保證儲能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運行；3、本發(fā)明可通過配置，實現(xiàn)單通道或多通道的同步計算，有效平衡計算速度和運算效率，提高系統(tǒng)資源利用率。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明電壓/電流有效值的計算流程示意圖；圖3為本發(fā)明功率的計算流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示，一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化狀態(tài)監(jiān)測方法，采用分層的結(jié)構(gòu)和模塊化的設(shè)計理念，實時監(jiān)測待測設(shè)備的運行狀態(tài)，該方法依賴于信號采集模塊、實時嵌入式運算模塊和上位機完成，上位機和信號采集模塊、實時嵌入式運算模塊間連接有用于通信的通訊模塊。該狀態(tài)監(jiān)測方法具體包括以下步驟:步驟S101，上位機對信號采集模塊進行參數(shù)配置后，信號采集模塊實時采集待測設(shè)備的溫濕度信號和電壓電流信號，將溫濕度信號通過網(wǎng)絡(luò)傳輸并保存至上位機。步驟S102，實時嵌入式運算模塊對采集到的電壓電流信號進行實時計算，獲得所需要的測量值，將計算結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳輸并保存至上位機。所述的所需要的測量值包括電壓/電流有效值、電壓/電流頻率數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)和電能數(shù)據(jù)。實時嵌入式運算模塊可通過配置，實現(xiàn)單通道或多通道的同步計算，這樣的設(shè)計，根據(jù)接入的通道數(shù)，在計算速度和運算效率方面有效平衡，提高系統(tǒng)資源利用率。如圖2所示，電壓/電流有效值的計算過程具體為:3a)實時嵌入式運算模塊判斷當(dāng)前配置的計算通道為單通道或多通道(N通道)，若是單通道，則執(zhí)行步驟3b)，若是N通道，則執(zhí)行3c)；3b)讀取信息采集模塊中單通道的電壓/電流信號的波形數(shù)據(jù)，獲取波形成分，并根據(jù)波形成分計算電壓/電流信號的均方根，從而獲得電壓/電流有效值；3c)讀取信息采集模塊中多通道的電壓/電流信號的波形數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟3b)，循環(huán)計算各通道內(nèi)波形數(shù)據(jù)的均方根，循環(huán)次數(shù)為N，從而獲得多通道內(nèi)電壓/電流有效值。如圖3所示，功率算法與有效值的算法類似，也分為單通道和多通道，功率的計算有賴于有效值的計算，以電壓/電流有效值和均值作為輸入，可以實現(xiàn)有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)等量的計算。步驟S103，上位機將接收到的數(shù)據(jù)進行圖形化顯示，同時根據(jù)歷史數(shù)據(jù)獲得待測設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)，生成并輸出監(jiān)測報告或報表。上位機可以實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的圖形化顯示，系統(tǒng)參數(shù)配置，歷史數(shù)據(jù)的存儲、查詢、顯示、報表生成等功能。通過上述方法能實時監(jiān)測并網(wǎng)裝置的運行狀態(tài)，記錄和分析對電網(wǎng)以及儲能電池的影響，保證儲能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行。
權(quán)利要求
1.一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化狀態(tài)監(jiān)測方法，實時監(jiān)測待測設(shè)備的運行狀態(tài)，該方法包括以下步驟: 1)上位機對信號采集模塊進行參數(shù)配置后，信號采集模塊實時采集待測設(shè)備的溫濕度信號和電壓電流信號，將溫濕度信號通過網(wǎng)絡(luò)傳輸并保存至上位機； 2)實時嵌入式運算模塊對采集到的電壓電流信號進行實時計算，獲得所需要的測量值，將計算結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳輸并保存至上位機； 3)上位機將接收到的數(shù)據(jù)進行圖形化顯示，同時根據(jù)歷史數(shù)據(jù)獲得待測設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)，生成并輸出監(jiān)測報告或報表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，所述的所需要的測量值包括電壓/電流有效值、電壓/電流頻率數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)和電能數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，所述的電壓/電流有效值的計算過程具體為: 3a)實時嵌入式運算模塊判斷當(dāng)前配置的計算通道是否為單通道，若是，則執(zhí)行步驟3b)，若否，則執(zhí)行3c)； 3b)讀取信息采集模塊中單通道的電壓/電流信號的波形數(shù)據(jù)，獲取波形成分，并根據(jù)波形成分計算電壓/電流信號的均方根，從而獲得電壓/電流有效值； 3c)讀取信息采集模塊中多通道的電壓/電流信號的波形數(shù)據(jù)，根據(jù)步驟3b)，循環(huán)計算各通道內(nèi)波形數(shù)據(jù)的均方根，從而獲得多通道內(nèi)電壓/電流有效值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征在于，所述的功率數(shù)據(jù)包括有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化狀態(tài)監(jiān)測方法，實時監(jiān)測待測設(shè)備的運行狀態(tài)，該方法包括以下步驟1)上位機對信號采集模塊進行參數(shù)配置后，信號采集模塊實時采集待測設(shè)備的溫濕度信號和電壓電流信號，將溫濕度信號通過網(wǎng)絡(luò)傳輸并保存至上位機；2)實時嵌入式運算模塊對采集到的電壓電流信號進行實時計算，獲得所需要的測量值，將計算結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳輸并保存至上位機；3)上位機將接收到的數(shù)據(jù)進行圖形化顯示，同時根據(jù)歷史數(shù)據(jù)獲得待測設(shè)備當(dāng)前的運行狀態(tài)，生成并輸出監(jiān)測報告或報表。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有實時性好、運算效率高、保證儲能系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行等優(yōu)點。
文檔編號G01R31/00GK103162741SQ20131007782
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者陳海波, 時珊珊, 張宇, 白紀(jì)軍, 劉雋, 徐忠喜 申請人:上海市電力公司, 國家電網(wǎng)公司, 華東電力試驗研究院有限公司