智能微電網(wǎng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于微電網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能微電網(wǎng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，新能源行業(yè)逐漸的得到了重視，由于新能源的不穩(wěn)定性，不可確定性，以及天氣帶來的影響，導(dǎo)致發(fā)電量波動明顯，影響整個(gè)電網(wǎng)的使用平衡，因此大規(guī)模興建新能源發(fā)電廠受到限制，在這種情況下，分布式發(fā)電，智能微電網(wǎng)彌補(bǔ)了以上缺點(diǎn)。所謂智能微電網(wǎng)，即由發(fā)電系統(tǒng)，儲能系統(tǒng)，負(fù)載構(gòu)成的小電網(wǎng)、微電網(wǎng)，它具有高速調(diào)節(jié)供需平衡，并網(wǎng)、離網(wǎng)快速切換等特點(diǎn)。其中發(fā)電系統(tǒng):風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，光伏發(fā)電為主。儲能系統(tǒng):電池，超級電容為主。負(fù)載:生活用電氣設(shè)備，工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備等。
[0003]由于微電網(wǎng)的規(guī)模較小，較分散，可以達(dá)到微網(wǎng)內(nèi)發(fā)電，微網(wǎng)內(nèi)電能消耗，剩余電量并到電網(wǎng)帶來經(jīng)濟(jì)收入等優(yōu)點(diǎn)，逐漸被認(rèn)可。由于微電網(wǎng)經(jīng)常在并網(wǎng)和孤島運(yùn)行模式間互相切換，整個(gè)微網(wǎng)的控制策略和響應(yīng)速度凸顯的尤為重要。尤其是在并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島過程中，儲能設(shè)備的第一時(shí)間介入，關(guān)乎到整個(gè)微網(wǎng)的成敗。
[0004]如何設(shè)計(jì)一種響應(yīng)速度快的智能微電網(wǎng)控制裝置成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研宄的課題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本技術(shù)方案要解決的問題是提供一種響應(yīng)速度快的智能微電網(wǎng)控制裝置。
[0006]為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案:
[0007]一種智能微電網(wǎng)控制裝置，包括信號采集模塊、I/O模塊和控制模塊，所述控制模塊通過EtherCAT總線分別與所述信號采集模塊和I/O模塊連接；所述信號采集模塊包括傳感器、第二調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路和DSP模塊，所述傳感器采集到的信號依次經(jīng)所述第二調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路和DSP模塊；所述I/O模塊包括繼電器、第一調(diào)理電路和第一單片機(jī)，所述繼電器通過第一調(diào)理電路與所述第一單片機(jī)連接；所述控制模塊連接多個(gè)接口。
[0008]所述第二調(diào)理電路包括濾波電路和二值化處理電路。
[0009]所述第一調(diào)理電路包括濾波電路和隔離電路。
[0010]所述接口包括人機(jī)交互接口、USB 接口、canopen 接口、Ethernet 接口、RS485/232接口和SD卡接口。
[0011]所述控制模塊的CPU為Cortex-A系列CPU。
[0012]所述DSP模塊采用TI公司的C200028335系列DSP。
[0013]所述I/O模塊的CPU為STM32系列CPU。
[0014]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:(I)由于本實(shí)用新型的DSP模塊會對微電網(wǎng)的狀況作出快速計(jì)算，因此本實(shí)用新型的響應(yīng)速度有了極大的提高；(2)兩個(gè)調(diào)理電路的設(shè)置對采集的信號進(jìn)行了濾波、除雜等處理，避免外界干擾對信號采集準(zhǔn)確度的影響，提高控制精度；(3)多接口的設(shè)置可以簡單方便的與其他設(shè)備連接，大大提升其友好性，并為微網(wǎng)組網(wǎng)提供方便的條件。
【附圖說明】
[0015]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0016]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型第一調(diào)理電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型第二調(diào)理電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型控制模塊的控制邏輯圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型I/O模塊的控制邏輯圖；
[0021]圖6是本實(shí)用新型DSP模塊的控制邏輯圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0023]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0024]如圖1-6所示，一種智能微電網(wǎng)控制裝置，包括信號采集模塊、I/O模塊和控制模塊，所述控制模塊通過EtherCAT總線分別與所述信號采集模塊和I/O模塊連接；所述信號采集模塊包括傳感器、第二調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路和DSP模塊，所述傳感器采集到的信號依次經(jīng)所述第二調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路和DSP模塊；所述I/O模塊包括繼電器、第一調(diào)理電路和第一單片機(jī)，所述繼電器通過第一調(diào)理電路與所述第一單片機(jī)連接；所述控制模塊連接多個(gè)接口。
[0025]所述第二調(diào)理電路包括濾波電路和二值化處理電路。具體見圖3。
[0026]所述第一調(diào)理電路包括濾波電路和隔離電路。具體見圖2。
[0027]所述接口包括人機(jī)交互接口、USB 接口、canopen 接口、Ethernet 接口、RS485/232接口和SD卡接口。
[0028]所述控制模塊的CPU為Cortex-A系列CPU。型號為TI公司的AM3359。
[0029]所述DSP模塊采用TI公司的C200028335系列DSP。
[0030]所述I/O模塊的CPU為STM32系列CPU。
[0031]基于上述的智能微電網(wǎng)控制裝置的控制方法，其特征在于:包括如下步驟:
[0032]Sl、I/0模塊對采集到的設(shè)備節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行濾波調(diào)理及邏輯校驗(yàn)和匹配，并將沒有問題的數(shù)據(jù)通過EtherCAT總線傳送到控制模塊；DSP模塊通過外部各傳感器采集電壓電流參數(shù)，進(jìn)行濾波和二值化處理，并進(jìn)行當(dāng)前的功率、相位參數(shù)的計(jì)算，此計(jì)算根據(jù)上一時(shí)刻知識庫反饋的預(yù)測值進(jìn)行偏差修正，并帶入模型進(jìn)行推理，進(jìn)入知識庫進(jìn)行參數(shù)的遺傳、模糊計(jì)算和推導(dǎo)，將算完的數(shù)據(jù)帶入狀態(tài)機(jī)，得出當(dāng)前電網(wǎng)的相應(yīng)狀態(tài)，并將電網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)通過EtherCAT總線傳送到控制模塊；
[0033]S2、控制模塊通過Ethercat協(xié)議棧與DSP模塊和I/O模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，數(shù)據(jù)送到聯(lián)動控制模塊，進(jìn)行整合和分析，并與狀態(tài)庫進(jìn)行對比、判斷，得出目前電網(wǎng)的狀態(tài)，以及下一時(shí)刻的預(yù)判斷，交給多任務(wù)處理單元，由多任務(wù)處理單元進(jìn)行當(dāng)前模式的計(jì)算，計(jì)算出最優(yōu)值，比對狀態(tài)庫，返回控制模塊，并根據(jù)多任務(wù)處理的狀況和情況與檢測/監(jiān)控模塊進(jìn)行模糊對應(yīng)，將結(jié)果在狀態(tài)機(jī)內(nèi)查表，并用人機(jī)接口反饋給操作人員；