一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源需求快速增長(zhǎng)，尤其是對(duì)電力的需求更加凸顯，環(huán)境問題也日益嚴(yán)重。在能源需求和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力下，分布式發(fā)電應(yīng)運(yùn)而生。分布式發(fā)電是將小型發(fā)電裝置就近分布在負(fù)荷附近的一種發(fā)電方式，可以有效地利用可再生能源。這種方式可以省去龐大的輸配電網(wǎng)絡(luò)，減小了電能傳輸過程中的損耗，同時(shí)還能有效地提高供電可靠性。然而，分布式發(fā)電也存在一些問題，比如分布式電源接入成本高、分布式電源輸出不穩(wěn)定等。為了協(xié)調(diào)大電網(wǎng)和分布式發(fā)電的矛盾，充分挖掘分布式能源的價(jià)值，微電網(wǎng)的概念也隨之出現(xiàn)。
[0003]微電網(wǎng)的組網(wǎng)方式包括交流微網(wǎng)、直流微網(wǎng)和交直流混合微網(wǎng)。較之于交流微網(wǎng)，直流微網(wǎng)不需要考慮頻率和相位的問題，對(duì)于直流微網(wǎng)的控制只取決于直流母線電壓，因此控制較為簡(jiǎn)單，同時(shí)具有較高的供電質(zhì)量。其次，直流微網(wǎng)對(duì)比交流微網(wǎng)省去了不少變流裝置，能量變換環(huán)節(jié)更少，這就意味著直流微網(wǎng)具有更低的成本和更高的效率。對(duì)于直流微電網(wǎng)供電而言，最重要的就是保證系統(tǒng)安全可靠，直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)也就顯得尤為重要。現(xiàn)有的微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要針對(duì)交流微電網(wǎng)，而且組網(wǎng)復(fù)雜，不便于實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式直流微電網(wǎng)的集中監(jiān)測(cè)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組網(wǎng)復(fù)雜，不便于實(shí)現(xiàn)分布式直流微電網(wǎng)集中監(jiān)測(cè)的問題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括主控單元、第二通訊單元和至少一個(gè)基本單元，所述基本單元包括直流微電網(wǎng)單元、現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元、第一通訊單元和從控單元，所述直流微電網(wǎng)單元與現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元連接，所述現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元的輸出端通過第一通訊單元與從控單元的輸入端連接，所述從控單元通過第二通訊單元與主控單元連接；所述現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元包括信號(hào)采集單元和信號(hào)處理單元，所述信號(hào)采集單元的輸出端與信號(hào)處理單元的輸入端連接。
[0007]優(yōu)選的，所述信號(hào)采集單元包括電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器，所述電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器的輸出端均與信號(hào)處理單元的輸入端連接。
[0008]優(yōu)選的，所述溫度傳感器為熱電阻PT100。
[0009]優(yōu)選的，所述信號(hào)處理單元包括信號(hào)調(diào)理電路和微控制器，所述微控制器為單片機(jī)。
[0010]優(yōu)選的，所述第一通訊單元采用RS485通訊模塊。
[0011]優(yōu)選的，所述第二通訊單元采用工業(yè)以太網(wǎng)模塊。
[0012]優(yōu)選的，所述從控單元和主控單元均采用工控機(jī)。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1、本實(shí)用新型的底層通訊采RS485、上層通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)的通信方式，降低了系統(tǒng)通訊的復(fù)雜程度，有效地提高了通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力，同時(shí)也解決了通信速度和通信距離之間的矛盾。
[0015]2、本實(shí)用新型采用單片機(jī)來作為現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元的控制核心，降低了成本，同時(shí)也使得其具有更高的通訊兼容性。
[0016]3、采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊，使得系統(tǒng)具有更高的可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)了靈活組網(wǎng)。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2為現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元的結(jié)構(gòu)框圖。
[0019]圖3為信號(hào)調(diào)理電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖中:1_基本單元、2-第二通訊單元、3-主控單元、11-直流微電網(wǎng)單元、12-現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元、13-第一通訊單元、14-從控單元。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型包括主控單元3、第二通訊單元2和若干個(gè)基本單元1，基本單元1的數(shù)目根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定。
[0023]基本單元1包括直流微電網(wǎng)單元11、現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元12、第一通訊單元13和從控單元14?，F(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元12設(shè)置在各個(gè)直流微電網(wǎng)單元11的輸電線路上，用來監(jiān)測(cè)直流微電網(wǎng)單元11的各項(xiàng)電能參數(shù)。如圖2所示，現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元12包括信號(hào)采集單元121和信號(hào)處理單元122，信號(hào)采集單元121為各種傳感器，包括電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器，電壓傳感器采用電壓互感器，電流傳感器采用電流互感器，溫度傳感器則采用熱電阻PT100。信號(hào)采集單元121的輸出端與信號(hào)處理單元122的輸入端連接。信號(hào)處理單元122包括信號(hào)調(diào)理電路和微控制器，如圖3所示，信號(hào)調(diào)理電路由放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成，從信號(hào)采集單元121中采集的反映直流微電網(wǎng)單元11電能質(zhì)量的模擬量信號(hào)首先進(jìn)入放大電路，經(jīng)放大電路放大之后，進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換電路，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為微控制器能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)進(jìn)入到微控制器中進(jìn)行處理，微控制器采用單片機(jī)。
[0024]現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元12的輸出端通過第一通訊單元13與從控單元14的輸入端連接，第一通訊單元13采用RS485通訊模塊，該模塊具有通訊距離長(zhǎng)、數(shù)據(jù)傳輸速率高和抗共模干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。微控制器將經(jīng)過處理的信號(hào)，經(jīng)過RS485模塊將信號(hào)傳輸給從控單元14，從控單元14采用工控機(jī)，工控機(jī)可以對(duì)采集到的直流微電網(wǎng)單元11的信號(hào)在屏幕上進(jìn)行顯示，當(dāng)信號(hào)超出正常范圍時(shí)，工控機(jī)可以向保護(hù)電路發(fā)送動(dòng)作信號(hào)，保護(hù)電路動(dòng)作對(duì)直流微電網(wǎng)單元11進(jìn)行保護(hù)。
[0025]從控單元14通過第二通訊單元2與主控單元3連接，第二通訊單元2采用工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)具有良好的可擴(kuò)展性，通訊介質(zhì)采用光纖，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省Ｖ骺貑卧?采用工控機(jī)，可以對(duì)各個(gè)基本單元的電能質(zhì)量進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并且一旦發(fā)現(xiàn)相應(yīng)基本單元1的數(shù)據(jù)異常，根據(jù)故障的嚴(yán)重程度向保護(hù)電路發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警、處理請(qǐng)求或保護(hù)動(dòng)作指令。
[0026]本實(shí)用新型的底層通訊采RS485、上層通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)的通信方式，一方面降低了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通訊的復(fù)雜程度，使得系統(tǒng)具有很好的可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)了靈活組網(wǎng)，另一方面，提高了通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力，解決了通信速度和通信距離之間的矛盾。
[0027]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括主控單元、第二通訊單元和至少一個(gè)基本單元，所述基本單元包括直流微電網(wǎng)單元、現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元、第一通訊單元和從控單元，所述直流微電網(wǎng)單元與現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元連接，所述現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元的輸出端通過第一通訊單元與從控單元的輸入端連接，所述從控單元通過第二通訊單元與主控單元連接；所述現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元包括信號(hào)采集單元和信號(hào)處理單元，所述信號(hào)采集單元的輸出端與信號(hào)處理單元的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)采集單元包括電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器，所述電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器的輸出端均與信號(hào)處理單元的輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器為熱電阻PT100。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)處理單元包括信號(hào)調(diào)理電路和微控制器，所述微控制器為單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一通訊單元采用RS485通訊模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述第二通訊單元采用工業(yè)以太網(wǎng)模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述從控單元和主控單元均采用工控機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種直流微電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括主控單元、第二通訊單元和若干個(gè)基本單元，所述基本單元包括直流微電網(wǎng)單元、現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元、第一通訊單元和從控單元，所述直流微電網(wǎng)單元與現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元連接，所述現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元的輸出端通過第一通訊單元與從控單元的輸入端連接，所述從控單元通過第二通訊單元與主控單元連接；所述現(xiàn)地監(jiān)測(cè)單元包括信號(hào)采集單元和信號(hào)處理單元，所述信號(hào)采集單元的輸出端與信號(hào)處理單元的輸入端連接。本實(shí)用新型具有很高的可擴(kuò)展性，并且有效地提高了通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的靈活組網(wǎng)。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號(hào)】CN205081566
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520818792
【發(fā)明人】王小嫻
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)河南鎮(zhèn)平縣供電公司
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月22日