專利名稱：微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于微網(wǎng)系統(tǒng)的控制設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置。
背景技術(shù)：
在分布式供電的應(yīng)用領(lǐng)域，一種新型的電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)一微電網(wǎng)技術(shù)近年來得到了世界各國的重視。微網(wǎng)技術(shù)的興起主要是為了解決分布式電源并網(wǎng)帶來的技術(shù)和管理上的問題，是分布式供電技術(shù)的重要發(fā)展方向。微網(wǎng)系統(tǒng)中接入的設(shè)備非常復(fù)雜，種類特別多，接口形式與控制方法也不盡相同，這對如何安全高效地接入并整合這些設(shè)備、使得微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)揮最大作用提出了新的挑戰(zhàn)，如何解決此類問題將成為未來微網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的一個關(guān)鍵技術(shù)之一。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對微網(wǎng)技術(shù)中存在的分布式供電技術(shù)的難題，針對目前現(xiàn)有技術(shù)對分布式電源控制的不足，提供一種微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置，包括主控模塊、數(shù)據(jù)采集與控制模塊和通信處理模塊，所述數(shù)據(jù)采集與控制模塊采集微網(wǎng)內(nèi)斷路器、智能電表、儲能控制器、光伏逆變器、風(fēng)機(jī)逆變器、有源濾波控制器及二次保護(hù)設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，并將實(shí)時數(shù)據(jù)信息傳遞給所述主控模塊，主控模塊存放、處理數(shù)據(jù)采集與控制模塊采集到的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，并將實(shí)時數(shù)據(jù)信息通過通信處理模塊發(fā)送到上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器；同時，主控模塊通過通信處理模塊接收上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器的控制命令，并將控制命令通過數(shù)據(jù)采集與控制模塊傳遞到微網(wǎng)內(nèi)的斷路器、智能電表、儲能控制器、光伏逆變器、風(fēng)機(jī)逆變器、有源濾波控制器及二次保護(hù)設(shè)備，控制其工作狀態(tài)。而且、所述數(shù)據(jù)采集與控制模塊通過數(shù)字式采集與控制方式采集斷路器的狀態(tài)信息，控制斷路器的動作；通過協(xié)議式采集與控制方式采集智能電表、儲能控制器、光伏逆變器、風(fēng)機(jī)逆變器、有源濾波控制器及二次保護(hù)設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，控制這些設(shè)備的參數(shù)設(shè)定和啟停動作。而且、所述協(xié)議式采集與控制包括基于RS485總線的Modbus協(xié)議、基于CAN總線的專用通信協(xié)議、基于以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)IEC60870-5-103協(xié)議。而且、所述數(shù)據(jù)采集與控制模塊、主控模塊、通信處理模塊及上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器之間采用基于以太網(wǎng)的通信協(xié)議方式進(jìn)行信息的傳遞。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是I、本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集與控制模塊根據(jù)微網(wǎng)設(shè)備多樣性的特點(diǎn)采用了數(shù)字式和協(xié)議式兩種方式,適應(yīng)了微網(wǎng)的需求。2、本實(shí)用新型采用多種協(xié)議方式與微網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備進(jìn)行通訊，提高了微網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備的通訊效率。3，、由于本實(shí)用新型針對微網(wǎng)內(nèi)不同功能的設(shè)備采用針對性的通訊方式，滿足了微網(wǎng)系統(tǒng)精確控制、快速響應(yīng)、安全穩(wěn)定的要求。

圖I是實(shí)用新型的連接原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述一種微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置，如圖I所示，包括主控模塊、數(shù)據(jù)采集與控制模塊和通信處理模塊，所述數(shù)據(jù)采集與控制模塊采集微網(wǎng)內(nèi)斷路器、智能電表、儲能控制器、光伏逆變器、風(fēng)機(jī)逆變器、有源濾波控制器及二次保護(hù)設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，并將實(shí)時數(shù)據(jù)信息傳遞給所述主控模塊，主控模塊存放、處理數(shù)據(jù)采集與控制模塊采集到的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，并將實(shí)時數(shù)據(jù)信息通過通信處理模塊發(fā)送到上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器；同時，主控模塊通過通信處理模塊接收上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器的控制命令，并將控制命令通過數(shù)據(jù)采集與控制模塊傳遞到微網(wǎng)內(nèi)的斷路器、智能電表、儲能控制器、光伏逆變器、風(fēng)機(jī)逆變器、有源濾波控制器及二次保護(hù)設(shè)備，控制其工作狀態(tài)。實(shí)施例I、主控模塊本實(shí)用新型的主控模塊采用的CPU是SAMSUNG S3C6410，其主頻高達(dá)667MHz，內(nèi)存采用DDR SDRAM，最大為512MB，還具有128KB的二級緩存，其強(qiáng)勁的CPU和大容量內(nèi)存足以滿足嵌入式Linux操作系統(tǒng)的運(yùn)行需求，使得系統(tǒng)可以快速響應(yīng)來自以太網(wǎng)通信和設(shè)備的采集與控制。主控模塊同時還支持4路USB2. 0，SD卡接口、VGA接口等，使得對系統(tǒng)外圍設(shè)備的支持更加全面。主控模塊的執(zhí)行流程如下一方面，將數(shù)據(jù)采集與控制模塊送來的智能電表、儲能控制器、光伏逆變器、風(fēng)機(jī)逆變器、有源濾波控制器及二次保護(hù)設(shè)備數(shù)據(jù)與斷路器狀態(tài)經(jīng)過通信處理模塊以自定義的協(xié)議發(fā)送至上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器，整個采集過程一直處于進(jìn)行當(dāng)中，這占據(jù)了整個主控模塊的大部分執(zhí)行周期；另一方面，一旦上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器下達(dá)了對微網(wǎng)內(nèi)某個設(shè)備進(jìn)行控制的命令，經(jīng)過通信模塊的接收和解析后，通知主控模塊進(jìn)行讀取，然后主控模塊按照事先規(guī)定好的控制點(diǎn)號對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行控制，如執(zhí)行啟動/停止光伏逆變器、調(diào)節(jié)輸出功率、斷開/閉合斷路器等動作。2、數(shù)據(jù)采集與控制模塊為應(yīng)對微網(wǎng)接入設(shè)備的多樣性，數(shù)據(jù)采集與控制模塊設(shè)計(jì)了以下四種接口以滿足需求(I) RS485 接口通過RS485總線可以采集風(fēng)機(jī)逆變器、儲能控制器、有源濾波控制器等設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，也可以修改設(shè)備的參數(shù)和控制啟停動作等。其采用的通信協(xié)議可以為標(biāo)準(zhǔn)的ModBus RTU/ASCII協(xié)議、DLT645協(xié)議或者其他自定義的通信協(xié)議。本實(shí)用新型共提供了 4個RS485接口，理論上可以接入的RS485總線設(shè)備多達(dá)1024個。[0024](2) CAN 接口通過CAN總線可以采集智能電表、光伏逆變器等設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，同樣可以修改設(shè)備的參數(shù)和控制輸出功率等。其采用的通信協(xié)議可以為任意的自定義通信協(xié)議。本實(shí)用新型實(shí)施例共提供了 I個CAN接口，通信速度達(dá)到1Mbps，適用于高速數(shù)據(jù)采集。(3)以太網(wǎng)接口通過以太網(wǎng)接口可以采集二次保護(hù)設(shè)備等實(shí)時數(shù)據(jù)信息，其采用的通信協(xié)議可以為標(biāo)準(zhǔn)的IEC60870-5-103協(xié)議、IEC60870-5-104協(xié)議等通信協(xié)議。本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一個IOOMbps以太網(wǎng)接口專門用于與具有以太網(wǎng)接口的電力設(shè)備進(jìn)行連接。微網(wǎng)內(nèi)的二次保護(hù)設(shè)備包括下一級電網(wǎng)變電設(shè)備，微網(wǎng)內(nèi)的照明設(shè)備及其它用電設(shè)備。(4)數(shù)字輸入輸出接口數(shù)字輸入接口一般用于采集斷路器開關(guān)位置和故障狀態(tài)，而數(shù)字輸出接口則用于控制斷路器的分閘與合閘動作。這部分接口在設(shè)計(jì)時尤其注意進(jìn)行了光耦隔離，保證微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置供電電源與斷路器控制電源直接的安全隔離。本實(shí)用新型實(shí)施例提供了16路數(shù)字量輸入和16路數(shù)字量輸出，可接入的斷路器可達(dá)到8個。3、通信處理模塊通信處理模塊采用自定義的通信協(xié)議，從主控模塊中讀取設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，向上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器傳送模擬量、開關(guān)量、SOE變位和日志信息等，同時也負(fù)責(zé)接收上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器下發(fā)的遙控、遙調(diào)操作命令，經(jīng)過解析后通知主控模塊進(jìn)行讀取。這部分的模塊設(shè)計(jì)具有按照自定義的通信協(xié)議自動組合報文并轉(zhuǎn)發(fā)，接收報文后自動解析并通知讀取的功能，為主控模塊減輕了數(shù)據(jù)組幀和解析的負(fù)擔(dān)，大大提高了執(zhí)行效率。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的與上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器通信的為10/100MbpS以太網(wǎng)接口，足以滿足與上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器之間的數(shù)據(jù)交換的速度，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時上傳與指令的快速下發(fā)。需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置，其特征在于包括主控模塊、數(shù)據(jù)采集與控制模塊和通信處理模塊，所述數(shù)據(jù)采集與控制模塊采集微網(wǎng)內(nèi)斷路器、智能電表、儲能控制器、光伏逆變器、風(fēng)機(jī)逆變器、有源濾波控制器及二次保護(hù)設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，并將實(shí)時數(shù)據(jù)信息傳遞給所述主控模塊，主控模塊存放、處理數(shù)據(jù)采集與控制模塊采集到的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，并將實(shí)時數(shù)據(jù)信息通過通信處理模塊發(fā)送到上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器；同時，主控模塊通過通信處理模塊接收上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器的控制命令，并將控制命令通過數(shù)據(jù)采集與控制模塊傳遞到微網(wǎng)內(nèi)的斷路器、智能電表、儲能控制器、光伏逆變器、風(fēng)機(jī)逆變器、有源濾波控制器及二次保護(hù)設(shè)備，控制其工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集與控制模塊通過數(shù)字式采集與控制方式采集斷路器的狀態(tài)信息，控制斷路器的動作；通過協(xié)議式采集與控制方式采集智能電表、儲能控制器、光伏逆變器、風(fēng)機(jī)逆變器、有源濾波控制器及二次保護(hù)設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，控制這些設(shè)備的參數(shù)設(shè)定和啟停動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置，其特征在于所述協(xié)議式采集與控制包括基于RS485總線的Modbus協(xié)議、基于CAN總線的專用通信協(xié)議、基于以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn) IEC60870-5-103 協(xié)議。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集與控制模塊、主控模塊、通信處理模塊及上位微網(wǎng)系統(tǒng)控制器之間采用基于以太網(wǎng)的通信協(xié)議方式進(jìn)行信息的傳遞。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種微網(wǎng)系統(tǒng)測控終端裝置，包括主控模塊、數(shù)據(jù)采集與控制模塊和通信處理模塊，所述數(shù)據(jù)采集與控制模塊采集微網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，并將其傳遞給主控模塊，主控模塊存放、處理采集到的信息，并將信息通過通信處理模塊發(fā)送到上位控制器；同時，主控模塊通過通信處理模塊接收上位控制器的命令，并將命令傳遞到微網(wǎng)內(nèi)的各設(shè)備；本實(shí)用新型采用了數(shù)字式和協(xié)議式兩種方式采集微網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備信息，并且采用多種接口與微網(wǎng)內(nèi)各進(jìn)行通訊，提高了通訊效率，滿足了微網(wǎng)系統(tǒng)精確控制、快速響應(yīng)、安全穩(wěn)定的要求。
文檔編號H02J13/00GK202817910SQ201220518850
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者楊宇全, 張鵬, 陳彥, 遇柄旭, 李樹滿, 遲福建, 王慶平, 張毅, 張金祿, 徐志宏, 王家興, 呂紅星, 李剛, 尚學(xué)軍, 梁曉虎, 劉美靜 申請人:天津市電力公司, 國家電網(wǎng)公司