CN102497026B - 一种用于对微网进行智能控制的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于配电网调度及管理领域，提供了一种用于对微网进行智能控制的方法及系统，以多核酷睿处理器为硬件平台核心，以QNX操作系统和自主开发的实时数据库为软件平台，存取速度只需几毫秒，具有较高实时性，以过程控制语言处理模块提供的指令集、数值计算函数、时间处理函数、实时数据库接口函数和遥控遥调命令函数实现可编程微网控制策略，访问实时数据库获取所需的所有实时数据，根据编程设定的控制策略进行逻辑判断，得到微网控制判据执行指令后，返回控制指令给相应智能终端进行具体的控制和调节操作，由服务器主机实现微网重要数据的实时存储，并全面监视整个微网设备的运行情况，稳定性及可靠性较高，实现了对微网的智能控制。
Description
技术领域
本发明属于配电网调度及管理领域，尤其涉及一种用于对微网进行智能控制的方法及系统。
背景技术
与传统配电网不同，微网包含了大量的分布式电源，配电网技术不适用于微网。而由于微网中电源大多数是可再生能源，具有间歇性、不可控性的特点，传统的调度自动化技术也不能满足微网的运行要求。
发明内容
本发明提供了一种用于对微网进行智能控制的方法及系统，旨在解决由于微网包含了大量的分布式电源，配电网技术不适用于微网，同时由于微网中电源大多数是可再生能源，具有间歇性、不可控性的特点，使得传统的调度自动化技术也不能满足微网运行要求的问题。
本发明的目的在于提供一种用于对微网进行智能控制的系统，该系统包括：
智能终端，用于采集微网中设备的信息数据，并对所述信息数据进行输出；
智能终端通信处理模块，用于通过标准TCP/IP协议，接收所述智能终端输出的信息数据，并对所述信息数据进行处理、输出；
实时数据库，用于接收所述智能终端通信处理模块输出的信息数据，并对所述信息数据进行处理、存储；
服务器通信处理模块，用于读取所述实时数据库中存储的信息数据，并对所述信息数据进行输出；
服务器主机，用于接收所述服务器通信处理模块输出地信息数据，对微网重要的数据信息进行实时存储，全面监视整个微网中设备的运行情况。
本发明的另一目的在于提供一种用于对微网进行智能控制的方法，所述方法包括以下步骤：
智能终端采集微网中设备的信息数据，并对所述信息数据进行输出；
智能终端通信处理模块通过标准TCP/IP协议，接收所述智能终端输出的信息数据，并对所述信息数据进行处理、输出；
实时数据库接收所述智能终端通信处理模块输出的信息数据，并对所述信息数据进行处理、存储；
服务器通信处理模块读取所述实时数据库中存储的信息数据，并对所述信息数据进行输出；
服务器主机接收所述服务器通信处理模块输出地信息数据，对微网重要的数据信息进行实时存储，全面监视整个微网中设备的运行情况。
本发明提供的用于对微网进行智能控制的方法及系统，以多核酷睿处理器为硬件平台核心，以QNX操作系统和自主开发的实时数据库为软件平台，存取速度只需几毫秒，具有较高实时性，以强大的过程控制语言处理模块提供的指令集、数值计算函数、时间处理函数、实时数据库接口函数和遥控遥调命令函数实现可编程微网控制策略，一方面访问实时数据库获取所需的所有实时数据，根据编程设定的控制策略进行逻辑判断，得到微网控制判据执行指令后，返回控制指令给相应智能终端进行具体的控制和调节操作，另一方面采用以太网接入服务器主机，由服务器主机实现微网重要数据的实时存储，并全面监视整个微网设备的运行情况，双机热备技术的采用，两套对微网进行智能控制的系统互为备份，保证了微网系统设备运行的可靠性。采用了双机热备技术，两台微网系统智能控制器互为备份，从而保证了装置运行可靠性，具有较高的稳定性，实现了对微网的智能控制。
附图说明
图1示出了本发明实施例提供的用于对微网进行智能控制的系统的结构框图；
图2示出了本发明实施例提供的用于对微网进行智能控制的方法的实现流程图；
图3是本发明提供的遥控和遥调命令的下发及执行的实现流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
图1示出了本发明实施例提供的用于对微网进行智能控制的系统的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。
该系统包括：
智能终端11，用于采集微网中设备的信息数据，并对信息数据进行输出；
智能终端通信处理模块12，用于通过标准TCP/IP协议，接收智能终端11输出的信息数据，并对信息数据进行处理、输出；
实时数据库13，用于接收智能终端通信处理模块12输出的信息数据，并对信息数据进行处理、存储；
服务器通信处理模块14，用于读取实时数据库13中存储的信息数据，并对信息数据进行输出；
服务器主机15，用于接收服务器通信处理模块14输出地信息数据，对微网重要的数据信息进行实时存储，全面监视整个微网中设备的运行情况。
在本发明实施例中，智能终端11采集的微网设备的信息数据包括：
微网中设备的模拟量、开关量、电度和事件顺序记录；
在本发明实施例中，该系统还包括：
主模块16，用于监视该系统中各程序模块的运行情况，当某个程序模块死锁或意外退出后，可快速判断该程序模块处于异常状态，及时杀死并重启该程序模块。
在本发明实施例中，该系统还包括：
系统切换模块17，用于在程序模块出现异常后如果不能正常启动，对该系统进行主备装置的自动切换，由备用装置保证微网的正常运行。
在本发明实施例中，该系统还包括：
过程控制语言处理模块18，用于提供指令集、数值计算函数、时间处理函数、实时数据库13接口函数和遥控遥调命令函数，可灵活编程实现分布式微网风光储联合调度算法，保证微网优化调度、可靠运行。
在本发明实施例中，该系统采用QNX操作系统进行实时操作。
在本发明实施例中，该系统采用了双机热备技术，两套对微网进行智能控制的系统互为备份，保证了微网设备运行的可靠性。
图2示出了本发明实施例提供的用于对微网进行智能控制的方法的流程。
该方法包括以下步骤：
在步骤S201中，智能终端11采集微网中设备的信息数据，并对信息数据进行输出；
在步骤S202中，智能终端通信处理模块12通过标准TCP/IP协议，接收智能终端11输出的信息数据，并对信息数据进行处理、输出；
在步骤S203中，实时数据库13接收智能终端通信处理模块12输出的信息数据，并对信息数据进行处理、存储；
在步骤S204中，服务器通信处理模块14读取实时数据库13中存储的信息数据，并对信息数据进行输出；
在步骤S205中，服务器主机15接收服务器通信处理模块14输出地信息数据，对微网重要的数据信息进行实时存储，全面监视整个微网设备的运行情况。
在本发明实施例中，该方法进一步包括以下步骤：
主模块16监视该系统中各程序模块的运行情况，当某个程序模块死锁或意外退出后，可快速判断该程序模块处于异常状态，及时杀死并重启该程序模块。
系统切换模块17在程序模块出现异常后如果不能正常启动，对该系统进行主备装置的自动切换，由备用装置保证微网的正常运行。
过程控制语言处理模块18提供指令集、数值计算函数、时间处理函数、实时数据库13接口函数和遥控遥调命令函数，可灵活编程实现分布式微网风光储联合调度算法，保证微网优化调度、可靠运行。
如图3所示，在本发明实施例中，该方法进一步包括以下步骤：
过程控制语言处理模块18和服务器通信处理模块14下发遥控和遥调命令，进行控制现场开关开合或调节发电机或逆变器有功出力操作；
实时数据库13建立遥控队列表和遥调队列表，将遥控和遥调命令写到遥控队列表和遥调队列表中；
智能终端通信处理模块12进行遥控和遥调处理。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
本发明实施例提供的用于对微网进行智能控制的方法及系统是在大电网SCADA-EMS平台基础上，应用最新微网控制和能量管理技术开发的微网系统智能控制器，装置以多核酷睿处理器为硬件平台核心，以QNX实时操作系统和自主开发的实时数据库13为软件平台，以强大的过程控制语言提供的指令集、数值计算函数、时间处理函数、实时数据库13接口函数和遥控遥调命令函数实现可编程微网控制策略，一方面访问实时数据库13获取所需的所有实时数据，根据编程设定的控制策略进行逻辑判断，得到微网控制判据执行指令后，返回控制指令给相应智能终端11进行具体的控制和调节操作；另一方面采用以太网接入服务器主机15，采用标准的IEC60870-5-104远动规约上传微网实时数据给服务器主机15，由服务器主机15实现微网重要数据的实时存储，并全面监视整个微网设备的运行情况。本发明专利还采用了双机热备技术，两台微网系统智能控制器互为备份，从而保证了装置运行可靠性。
采用自主研发的实时数据库13存取速度只需几毫秒，具有较高实时性；采用了双机热备技术，主控制器通信异常时自动切换到备用控制器，主控制器通信恢复后自动切回到主控制器，具备较高的可靠性；并通过合理的控制策略满足微网系统优化调度的要求，具备较高的稳定性。
QNX操作系统是业界公认的X86平台上最好的嵌入式实时操作系统之一。它具有独一无二的微内核实时平台，建立在微内核和完全地址空间保护基础之上，实时、稳定、可靠，成为在国内广泛应用的嵌入式实时操作系统。
采用自主开发的实时数据库13作为数据管理平台，智能终端通信处理模块12从智能终端11召唤的模拟量和开关量，经过处理后保存到实时数据库13的遥测和遥信表，过程控制语言处理模块18和服务器通信处理模块14需要的实时数据直接到实时数据库13中去读取，过程控制语言处理模块18和服务器通信处理模块14需要下发遥控和遥调命令，进行控制现场开关开合或调节发电机或逆变器有功出力等操作，实时数据库13中建立遥控队列表和遥调队列表，遥控和遥调操作写到遥控队列表和遥调队列表后，由智能终端通信处理模块12去进行遥控和遥调处理。
为了防止各程序模块死锁或意外退出，主控模块去监视各程序模块的运行情况，其他程序模块都设计为守护程序，当某个程序模块死锁或意外退出后，主控模块可以快速判断该程序模块处于异常状态，及时杀死并重启该程序模块，以保证微网系统智能控制器正常运行。
在程序模块出现异常后如果不能正常启动，微网系统智能控制器会自动进行主备装置切换，由备用装置保证微网的正常运行。
过程控制语言处理模块18是软件平台功能的增强，过程控制语言提供指令集、数值计算函数、时间处理函数、实时数据库13接口函数和遥控遥调命令函数，可灵活编程实现分布式微网风光储联合调度算法，保证微网系统优化调度、可靠运行。
智能终端通信处理模块12采用标准TCP/IP协议，接收智能终端11上送的模拟量、开关量、电度和事件顺序记录，经过处理后保存到实时数据库13中；模块定时读取实时数据库13的遥控队列表和遥调队列表，如果队列中有遥控和遥调请求，会向对应的智能终端11发出遥控或遥调操作命令。
服务器通信处理模块14采用标准的IEC60870-5-104远动规约，上传微网实时数据给服务器主机15，由服务器主机15实现微网重要数据的实时存储，并全面监视整个微网设备的运行情况。
本发明实施例提供的用于对微网进行智能控制的方法及系统，以多核酷睿处理器为硬件平台核心，以QNX操作系统和自主开发的实时数据库13为软件平台，存取速度只需几毫秒，具有较高实时性，以强大的过程控制语言处理模块18提供的指令集、数值计算函数、时间处理函数、实时数据库13接口函数和遥控遥调命令函数实现可编程微网控制策略，一方面访问实时数据库13获取所需的所有实时数据，根据编程设定的控制策略进行逻辑判断，得到微网控制判据执行指令后，返回控制指令给相应智能终端11进行具体的控制和调节操作，另一方面采用以太网接入服务器主机15，由服务器主机15实现微网重要数据的实时存储，并全面监视整个微网设备的运行情况，双机热备技术的采用，两套对微网进行智能控制的系统互为备份，保证了微网系统设备运行的可靠性。采用了双机热备技术，两台微网系统智能控制器互为备份，从而保证了装置运行可靠性，具有较高的稳定性，实现了对微网的智能控制。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于对微网进行智能控制的系统，其特征在于，该系统包括：
智能终端，用于采集微网中设备的信息数据，并对所述信息数据进行输出；
智能终端通信处理模块，用于通过标准TCP/IP协议，接收所述智能终端输出的信息数据，并对所述信息数据进行处理、输出；
实时数据库，用于接收所述智能终端通信处理模块输出的信息数据，并对所述信息数据进行处理、存储；
服务器通信处理模块，用于读取所述实时数据库中存储的信息数据，并对所述信息数据进行输出；
服务器主机，用于接收所述服务器通信处理模块输出地信息数据，对微网重要的数据信息进行实时存储，全面监视整个微网中设备的运行情况；
所述系统还包括：
系统切换模块，用于在程序模块出现异常后如果不能正常启动，对该系统进行主备装置的自动切换，由备用装置保证微网的正常运行；
所述系统还包括：
过程控制语言处理模块，用于提供指令集、数值计算函数、时间处理函数、实时数据库接口函数和遥控遥调命令函数，实现分布式微网风光储联合调度算法。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能终端采集的微网设备的信息数据包括：
微网中设备的模拟量、开关量、电度和事件顺序记录。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
主模块，用于监视该系统中各程序模块的运行情况，当某个程序模块死锁或意外退出后，可快速判断该程序模块处于异常状态，及时杀死并重启该程序模块。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统采用QNX操作系统进行实时操作。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统采用了双机热备技术，两套对微网进行智能控制的系统互为备份。
6.一种用于对微网进行智能控制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
智能终端采集微网中设备的信息数据，并对所述信息数据进行输出；
智能终端通信处理模块通过标准TCP/IP协议，接收所述智能终端输出的信息数据，并对所述信息数据进行处理、输出；
实时数据库接收所述智能终端通信处理模块输出的信息数据，并对所述信息数据进行处理、存储；
服务器通信处理模块读取所述实时数据库中存储的信息数据，并对所述信息数据进行输出；
服务器主机接收所述服务器通信处理模块输出地信息数据，对微网重要的数据信息进行实时存储，全面监视整个微网中设备的运行情况；
所述方法进一步包括以下步骤：
主模块监视各程序模块的运行情况，当某个程序模块死锁或意外退出后，可快速判断该程序模块处于异常状态，及时杀死并重启该程序模块；系统切换模块在程序模块出现异常后如果不能正常启动，对该系统进行主备装置的自动切换，由备用装置保证微网的正常运行；
过程控制语言处理模块提供指令集、数值计算函数、时间处理函数、实时数据库接口函数和遥控遥调命令函数，实现分布式微网风光储联合调度算法；
所述方法进一步包括以下步骤：
过程控制语言处理模块和服务器通信处理模块下发遥控和遥调命令，进行控制现场开关开合或调节发电机或逆变器有功出力操作；
实时数据库建立遥控队列表和遥调队列表，将遥控和遥调命令写到遥控队列表和遥调队列表中；
智能终端通信处理模块进行遥控和遥调处理。
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