CN107086567B - 一种双冗余的微电网能量调度安全链系统 - Google Patents
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Abstract
本发明创造公开了一种双冗余的微电网能量调度安全链系统及控制方法，包括与微电网连接的电力电子设备、与电力电子设备通讯的能量调度系统，所述电力电子设备与能量调度系统的通讯链路间设有安全链采集单元，所述安全链采集单元发送数据至安全链控制单元；所述能量调度系统包括能量调度控制器，所述能量调度控制器与安全链控制单元通讯。本发明创造中的一种双冗余的微电网能量调度安全链系统及控制方法，安全链采集单元采集电力电子设备的数据，并与能量调度系统进行相互比对模式进行校验，当校验出现问题，进行智能化分析，针对分析结果进行归类，判断整个控制链的健壮性，且完成相关稳定性保护。
Description
技术领域
本发明创造属于能量调度控制领域，尤其是涉及一种一种双冗余的微电网能量调度安全链系统及控制方法。
背景技术
随着社会的发展，新能源行业逐渐的得到了重视。为了提高新能源渗透率、就地消纳率和稳定输出时间等相关重要指标，进一步提出了智能微电网概念，其主要优势在于合理化地管控电源侧、负荷侧的供需平衡。在电源侧出现波动的情况下，通过储能单元完成能量的补偿，是为了确保用户侧能得到一个相对较为稳定的功率输出。其中，负责完成整个智能微电网的能量调度的控制器在系统内部起到非常关键的作用，如果在运行过程中能量调度控制运行不稳定，或者出现死机的现象，会导致整个微电网内部电压、频率突变，导致整个微电网解裂。因此，一套完全独立的冗余保护系统的存在，可以在能量调度系统出现状况的情况下第一时间接管微电网，完成无缝对接，确保负载侧的安全稳定用电。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种双冗余的微电网能量调度安全链系统及控制方法，通过安全链控制单元与能量调度系统进行数据比对、分析，完成对数据链路的监听及监控。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种双冗余的微电网能量调度安全链系统，包括与微电网连接的电力电子设备、与电力电子设备通讯的能量调度系统，所述电力电子设备与能量调度系统的通讯链路间设有安全链采集单元，所述安全链采集单元发送数据至安全链控制单元；
所述能量调度系统包括能量调度控制器，所述能量调度控制器与安全链控制单元通讯。
进一步的，所述安全链采集单元包括采集模块、以太网通讯模块、WIFI模块、CPU模块、电源模块，所述采集模块连接CPU模块，所述CPU模块通过以太网通讯模块及WIFI模块发送数据至安全链控制单元。
进一步的，所述安全链控制单元包括以太网通讯模块、WIFI模块、CPU模块、电源模块、数据存储模块，所述数据存储模块连接CPU模块。
进一步的，所述电力电子设备包括光伏发电设备、储能设备、风力发电机组，所述光伏发电设备、储能设备、风力发电机组各连接一个安全链采集单元。
进一步的，所述安全链采集单元设于电力电子设备内，用于对电力电子设备相关检测点数据的收集、计算。
进一步的，所述安全链控制单元设于能量调度控制器外。
一种双冗余的微电网能量调度安全链系统的控制方法，包括：
S1，安全链采集单元采集电力电子设备的数据；
S2，安全链采集单元通过高速以太网及WIFI模块发送数据至安全链控制单元；
S3，安全链控制单元接收传输的数据，验证数据真实性；
S4，安全链控制单元与能量调度系统进行数据比对、分析，完成对数据链路的监听及监控，当正常数据链发现有异常情况，安全链采集单元将会接管能量调度系统，完成能量相关调度。
进一步的，所述步骤S4中，安全链控制单元与能量调度系统的数据进行沟通，对能量调度系统策略及相关参数指标进行导出，并配合安全链采集单元上传数据进行对比，完成对能量调度系统的校正，
一旦发现安全链通信数据所偏差，则进行阈值判断，如果在可接受范围内则认为正常，并进行重复三次收发进行校验，如果发现数据出现问题或者安全链通信故障，安全链采集单元接管整个微电网能量调度系统，安全链采集单元从监听转发状态切换到自我控制状态，各个安全链采集单元间不进行通信，而是根据当前状态进行自我微调，以满足微网正常运行供电；
此时安全链控制单元尝试重启，重启后尝试使其进入正常运行状态，一旦安全链控制单元进入正常状态后，尝试重新握手连接安全链采集单元，连接成功后跟随整个微电网运行1小时后，重新接管整个微电网能量调度任务。
进一步的，所述安全链采集单元采集力电子设备的出口端相关电压、电流、频率数据。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种双冗余的微电网能量调度安全链系统及控制方法具有以下优势：
在微电网电力设备与能量管理系统之间通信链路间添加安全链采集单元，完成电力电子设备与能量管理系统之间的数据监听；通过双通路完成数据上传，上传到安全链控制单元，通过安全链控制单元与能量调度系统进行数据比对、分析，完成对数据链路的监听及监控，当正常数据链发现有异常情况，安全链采集单元将会接替能量调度系统，完成能量相关调度。
附图说明
图1为本发明创造实施例所述的原理示意图；
图2为本发明创造实施例所述的安全链采集单元结构图；
图3为本发明创造实施例所述的安全链控制单元结构图；
图4为本发明创造实施例所述的安全链控制单元流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，一种双冗余的微电网能量调度安全链系统，包括与微电网连接的电力电子设备、与电力电子设备通讯的能量调度系统，所述电力电子设备与能量调度系统的通讯链路间设有安全链采集单元，所述安全链采集单元发送数据至安全链控制单元；
所述能量调度系统包括能量调度控制器，所述能量调度控制器与安全链控制单元通讯。
如图2所示，所述安全链采集单元包括采集模块、以太网通讯模块、WIFI模块、CPU模块、电源模块，所述采集模块连接CPU模块，所述CPU模块通过以太网通讯模块及WIFI模块发送数据至安全链控制单元。
如图3所示，所述安全链控制单元包括以太网通讯模块、WIFI模块、CPU模块、电源模块、数据存储模块，所述数据存储模块连接CPU模块，所述CPU模块与安全链控制单元、能量调度控制器通信。
值得注意的是，所述电力电子设备包括光伏发电设备、储能设备、风力发电机组，所述光伏发电设备、储能设备、风力发电机组各连接一个安全链采集单元。
值得注意的是，所述安全链采集单元设于电力电子设备内，用于对电力电子设备相关检测点数据的收集、计算。
值得注意的是，所述安全链控制单元设于能量调度控制器外，完成对安全链采集单元及能量调度单元运行状态及能量调度精确度的判断。
工作原理为：在微电网内电力电子设备与能量管理系统之间的通信链路上设置安全链采集单元，完成电力电子设备与能量管理系统之间的数据监听(只监听不破坏、篡改)，监控电力电子设备的出口端相关电压、电流、频率等数据，对采集及监听数据进行存储，并通过高速以太网及WIFI模块发送加密数据报文到安全链控制单元(高速以太网与WIFI模块同时发送，确保数据准确性)。
如图4所示，安全链控制单元主要完成两部分工作：
1、完成接收安全链采集单元传输的数据，验证数据真实性；
2、通过与能量调度系统的数据沟通，对能量调度系统策略及相关参数指标进行导出，并配合安全链采集单元上传数据进行对比，完成对能量调度系统的校正。
一旦发现安全链通信数据所偏差，则进行阈值判断，如果在可接受范围内则认为正常，并进行重复三次收发进行校验，如果发现数据出现问题或者安全链通信故障，安全链采集单元接管整个微电网能量调度系统，安全链采集单元从监听转发状态切换到自我控制状态，各个安全链采集单元间不进行通信，而是根据当前状态进行自我微调，以满足微网正常运行供电；
此时安全链计算单元尝试重启，重启后尝试使其进入正常运行状态，一旦安全链计算单元进入正常状态后，尝试重新握手连接安全链采集单元，连接成功后跟随整个微电网运行1小时后，重新接管整个微电网能量调度任务。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双冗余的微电网能量调度安全链系统，其特征在于：包括与微电网连接的电力电子设备、与电力电子设备通讯的能量调度系统，所述电力电子设备与能量调度系统的通讯链路间设有安全链采集单元，所述安全链采集单元发送数据至安全链控制单元；
所述能量调度系统包括能量调度控制器，所述能量调度控制器与安全链控制单元通讯；
所述安全链采集单元包括采集模块、以太网通讯模块、WIFI模块、CPU模块、电源模块，所述采集模块连接CPU模块，所述CPU模块通过以太网通讯模块及WIFI模块发送数据至安全链控制单元；
所述安全链控制单元包括以太网通讯模块、WIFI模块、CPU模块、电源模块、数据存储模块，所述数据存储模块连接CPU模块；
所述一种双冗余的微电网能量调度安全链系统的控制方法，包括如下步骤：
S1，安全链采集单元采集电力电子设备的数据；
S2，安全链采集单元通过高速以太网及WIFI模块发送数据至安全链控制单元；
S3，安全链控制单元接收传输的数据，验证数据真实性；
S4，安全链控制单元与能量调度系统进行数据比对、分析，完成对数据链路的监听及监控，当正常数据链发现有异常情况，安全链采集单元将会接替能量调度系统，完成能量相关调度；
所述步骤S4中，安全链控制单元与能量调度系统的数据进行沟通，对能量调度系统策略及相关参数指标进行导出，并配合安全链采集单元上传数据进行对比，完成对能量调度系统的校正，
一旦发现安全链通信数据所偏差，则进行阈值判断，如果在可接受范围内则认为正常，并进行重复三次收发进行校验，如果发现数据出现问题或者安全链通信故障，安全链采集单元接管整个微电网能量调度系统，安全链采集单元从监听转发状态切换到自我控制状态，各个安全链采集单元间不进行通信，而是根据当前状态进行自我微调，以满足微网正常运行供电；
此时安全链控制单元尝试重启，重启后尝试使其进入正常运行状态，一旦安全链控制单元进入正常状态后，尝试重新握手连接安全链采集单元，连接成功后跟随整个微电网运行1小时后，重新接管整个微电网能量调度任务。
2.根据权利要求1所述的一种双冗余的微电网能量调度安全链系统，其特征在于：所述电力电子设备包括光伏发电设备、储能设备、风力发电机组，所述光伏发电设备、储能设备、风力发电机组各连接一个安全链采集单元。
3.根据权利要求1所述的一种双冗余的微电网能量调度安全链系统，其特征在于：所述安全链采集单元设于电力电子设备内，用于对电力电子设备相关检测点数据的收集、计算。
4.根据权利要求1所述的一种双冗余的微电网能量调度安全链系统，其特征在于：所述安全链控制单元设于能量调度控制器外。
5.根据权利要求1所述的一种双冗余的微电网能量调度安全链系统，其特征在于：所述安全链采集单元采集力电子设备的出口端相关电压、电流、频率数据。
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