CN204013581U - 一种微电网能量管理系统通信协议测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种微电网能量管理系统通信协议测试系统，该微电网能量管理系统通信协议测试系统包括：测控保护装置、模式切换器、电池管理系统、数模/模数转换装置；因此本实用新型设置测控保护装置、模式切换器、电池管理系统和数模/模数转换装置；实现了实时数字仿真仪的仿真系统与微电网能量管理系统之间通信协议的转换，实现了对微网协调控制策略和能量管理算法有效性的验证等实验研究，提供了一种新的测试微网控制算法和运行策略的有效方法。
Description
技术领域
本实用新型属于电力系统实时数字仿真试验、微电网技术领域，尤其涉及一种微电网能量管理系统通信协议测试系统。
背景技术
目前，独立微网是指与大电网隔离，依靠微网内的电源独立满足负荷功率需求的小型电力系统。为了提高独立微网的供电可靠性，需要在微网中配置传统的柴油发电机，此外，为了抑制诸如光伏、风机等可再生能源输出功率的波动，往往需要配置一定容量的储能，从而构成风/光柴储型独立微网。此类微网作为偏远地区、海岛等的主要供电形式，对当地的经济发展和居民的基本生活保障具有重要意义。
目前对于风柴储微网的研究，主要关注微网内各元件的最优容量配置，节约投资和运行成本的方法以及改善微网电能质量，抑制风机功率波动的微网能量管理和协调控制策略等，但这些仿真方法和测试平台都是基于比例缩小的真实设备，不利于微网结构的扩展，搭建的实验平台不具一般性。
微网监控系统中包括保护测控装置、微网运行模式切换器、模数/数模转换装置、储能装置管理系统和逆变控制等设备装置，各设备装置间的通信协议较为复杂且不统一，为开展此类测试工作造成困难。
实用新型内容
本实用新型为解决微网监控系统中各设备装置间的通信协议较为复杂且不统一，为开展此类测试工作造成困难的技术问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的微电网能量管理系统通信协议测试系统。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
本实用新型实施例的微电网能量管理系统通信协议测试系统，该微电网能量管理系统通信协议测试系统包括：测控保护装置、模式切换器、电池管理系统、数模/模数转换装置；
用于根据微电网运行工况实时做出断路器分合操作并将微电网运行状态通过104规约协议上送至微电网能量管理系统的测控保护装置；
用于根据微电网运行实时发出孤岛运行或并网运行指令并将微电网运行状态通过104规约协议上送至微电网能量管理系统的模式切换器；
用于控制微电网储能单元的充放电方式并将充放电指令及电池的充放电功率通过Modbus-RTU协议上送至微电网能量管理系统的电池管理系统；
采集微电网实时风速信号并通过RS-485串行口将采集数据上送到微电网能量管理系统的数模/模数转换装置。
本实用新型还可以采用如下技术措施：
在本实用新型的实施例中，该微电网能量管理系统通信协议测试系统还包括：微电网能量管理系统、RTDS板卡、微电网RTDS平台；
RTDS板卡和微电网能量管理系统与测控保护装置、模式切换器、电池管理系统、数模/模数转换装置连接，RTDS板卡连接微电网RTDS平台。
进一步，微电网RTDS平台通过TCP/IP协议将微电网RTDS平台计算的微电网模型数据传输到RTDS板卡。
进一步，RTDS板卡将功率信号和开关量信号对应传输到测控保护装置、模式切换器、电池管理系统、模数/数模转换装置。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型设置测控保护装置、模式切换器、电池管理系统和数模/模数转换装置；实现了实时数字仿真仪的仿真系统与微电网能量管理系统之间通信协议的转换，实现了对微网协调控制策略和能量管理算法有效性的验证等实验研究，提供了一种新的测试微网控制算法和运行策略的有效方法。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的微电网能量管理系统通信协议测试系统结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的风柴储模式风速突变下的响应曲线示意图；
图中：1、测控保护装置；2、模式切换器；3、电池管理系统；4、数模/模数转换装置；5、微电网能量管理系统；6、RTDS板卡；7、微电网RTDS平台。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：本实用新型所用到的软件模块或单元都属于已知模块或单元，在购买硬件模块或单元时，已经安装有该软件。本实用新型不存在软件或方法的创新。
请参阅图1：
如图1所示，本实用新型实施例的微电网能量管理系统通信协议测试系统主要由：测控保护装置1、模式切换器2、电池管理系统3、数模/模数转换装置4、微电网能量管理系统5、RTDS板卡6、微电网RTDS平台7组成；
用于根据微电网运行工况实时做出断路器分合操作并将微电网运行状态通过104规约协议上送至微电网能量管理系统5的测控保护装置1；
用于根据微电网运行实时发出孤岛运行或并网运行指令并将微电网运行状态通过104规约协议上送至微电网能量管理系统5的模式切换器2；
用于控制微电网储能单元的充放电方式并将充放电指令及电池的充放电功率通过Modbus-RTU协议上送至微电网能量管理系统5的电池管理系统3；
采集微电网实时风速信号并通过RS-485串行口将采集数据上送到微电网能量管理系统5的数模/模数转换装置4；
RTDS板卡6和微电网能量管理系统5与测控保护装置1、模式切换器2、电池管理系统3、数模/模数转换装置4连接，RTDS板卡6连接微电网RTDS平台7。
本实用新型的通信协议转换接口，实现了实时数字仿真仪(RTDS)仿真系统与微电网能量管理系统之间通信协议的转换，基于该接口可实现对微网协调控制策略和能量管理算法有效性的验证等实验研究，提供了一种新的测试微网控制算法和运行策略的有效方法。
为实现对微电网能量管理系统的测试，本实用新型设计了微电网实时数字仿真仪(RTDS)仿真平台与能量管理系统的协议转换机制以及系统架构方式，具体如下：
1.实时数字仿真仪(RTDS)平台通过TCP/IP协议将平台计算的微电网模型数据传输到实时数字仿真仪(RTDS)板卡；
2.实时数字仿真仪(RTDS)板卡将功率信号和开关量信号对应传输到测控保护装置、模式切换器、电池管理系统、模数/数模转换装置；
3.测控保护装置根据微电网运行工况(即接收到的功率信号和开关量信号)实时做出断路器分合操作，并将微电网运行状态通过104规约协议上送至能量管理系统；
4.模式切换器根据微电网运行需要实时地做出孤岛运行或并网运行的指令，并将微电网运行状态通过104规约协议上送至能量管理系统；
5.电池管理系统用来控制微电网储能单元的充放电方式，并将充放电指令及电池的充放电功率通过Modbus-RTU协议上送至能量管理系统，完成电池荷电状态(SOC)的监测；
6.数模/模数转换装置采集微电网模型的实时风速信号，并通过RS-485串行口将采集数据上送到能量管理系统。
利用本实用新型完成了的某典型风柴储微网系统的集成测试工作，用RTDS软件搭建含风柴储及海水淡化装置的微电网设备及电网仿真模型，同时采用PCS控制板、模式控制器及测控保护装置等实际设备，与RTDS设备共同构成微网试验平台。可针对所有微网系统，在工程建设前开展仿真验证，论证微网系统方案的可行性。通过试验发现本发明满足工程实际需要，图2给出了风柴储模式风速突变下的响应曲线。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种微电网能量管理系统通信协议测试系统，其特征在于，该微电网能量管理系统通信协议测试系统包括：测控保护装置、模式切换器、电池管理系统、数模/模数转换装置；
用于根据微电网运行工况实时做出断路器分合操作并将微电网运行状态通过104规约协议上送至微电网能量管理系统的测控保护装置；
用于根据微电网运行实时发出孤岛运行或并网运行指令并将微电网运行状态通过104规约协议上送至微电网能量管理系统的模式切换器；
用于控制微电网储能单元的充放电方式并将充放电指令及电池的充放电功率通过Modbus-RTU协议上送至微电网能量管理系统的电池管理系统；
采集微电网实时风速信号并通过RS-485串行口将采集数据上送到微电网能量管理系统的数模/模数转换装置。
2.如权利要求1所述的微电网能量管理系统通信协议测试系统，其特征在于，该微电网能量管理系统通信协议测试系统还包括：微电网能量管理系统、RTDS板卡、微电网RTDS平台；
RTDS板卡和微电网能量管理系统与测控保护装置、模式切换器、电池管理系统、数模/模数转换装置连接，RTDS板卡连接微电网RTDS平台。
3.如权利要求1所述的微电网能量管理系统通信协议测试系统，其特征在于，微电网RTDS平台通过TCP/IP协议将微电网RTDS平台计算的微电网模型数据传输到RTDS板卡。
4.如权利要求1或2所述的微电网能量管理系统通信协议测试系统，其特征在于，RTDS板卡将功率信号和开关量信号对应传输到测控保护装置、模式切换器、电池管理系统、模数/数模转换装置。
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2014
- 2014-07-22 CN CN201420406236.0U patent/CN204013581U/zh not_active Expired - Lifetime
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