CN206865231U - 多能源微电网充电站实验平台监控系统 - Google Patents

多能源微电网充电站实验平台监控系统 Download PDF

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熊秋芬
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陈启宏
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邓坚
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Abstract

本实用新型提供一种多能源微电网充电站实验平台监控系统，由多能源微电网充电站实验平台和上位机监控系统组成；多能源微电网充电站实验平台包括光伏发电模块、风力发电模块、储能电池包模块、交流/直流充电桩组、公共连接点PCC、PCC控制器和外部配电网；上位机监控系统包括主控制器，及与主控制器连接的通信模块、数据采集与处理单元、人机交互单元和显示单元；其中通信模块通过CAN总线与光伏发电模块、风力发电模块、储能电池包模块、交流/直流充电桩组和PCC控制器连接；数据采集与处理单元用于采集所述的微电网中的参数并传输给主控制器。本实用新型为多能源微电网充电站实验平台提供监控功能。

Description

多能源微电网充电站实验平台监控系统
技术领域
本实用新型属于多能源微电网监控系统领域，具体涉及一种多能源微电网充电站实验平台监控系统。
背景技术
随着新能源分布式发电技术的发展，微电网的研究逐渐成为人们关注的热点，其中由风能和太阳能等分布式电源构成的微电网的地位逐步突显出来，微电网运行状态的监控与系统安全可靠运行紧密相关。对于监控系统来说保证实时性是非常重要的。传统监控系统数据采集模块通常采用单片机等芯片，只能采用底层的机器语言编写，功能简单、实时性差，并且没有整体的监控。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种多能源微电网充电站实验平台监控系统，能够为多能源微电网充电站实验平台提供监控功能。
本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种多能源微电网充电站实验平台监控系统，其特征在于：它由多能源微电网充电站实验平台和上位机监控系统组成；其中
多能源微电网充电站实验平台包括光伏发电模块、风力发电模块、储能电池包模块、交流/直流充电桩组、公共连接点PCC、PCC控制器和外部配电网；
光伏发电模块包括光伏发电系统和光伏DC/AC变换器，光伏发电系统通过光伏DC/AC变换器接入微电网，光伏发电系统和光伏DC/AC变换器之后均连接有断路器；
风力发电模块包括风力发电系统和风机AC/AC变换器，风力发电系统通过风机AC/AC变换器接入微电网，风力发电系统和风机AC/AC变换器之后均连接有断路器；
储能电池包模块包括储能电池包及管理系统和双向DC/AC变换器，储能电池包及管理系统通过双向DC/AC变换器接入微电网，储能电池包及管理系统和双向DC/AC变换器之后均连接有断路器；
交流/直流充电桩组包括多组交/直流充电桩，每组交/直流充电桩通过断路器接入微电网；
外部配电网经过变压器后通过公共连接点PCC接入微电网，公共连接点PCC设有PCC控制器；
所述的上位机监控系统包括主控制器，及与主控制器连接的通信模块、数据采集与处理单元、人机交互单元和显示单元；其中通信模块通过CAN总线与所述的光伏DC/AC变换器、风机AC/AC变换器、双向DC/AC变换器、每组交/直流充电桩和PCC控制器连接；数据采集与处理单元用于采集所述的微电网中的参数并传输给主控制器。
按上述方案，所述的多能源微电网充电站实验平台还包括用于照明的照明负载，照明负载分布在多能源微电网充电站实验平台并接入微电网。
按上述方案，所述的上位机监控系统还包括与主控制器连接的报警处理单元。
本实用新型的有益效果为：采用上位机、CAN总线和各发电模块及储能模块连接，采集的数据由上位机进行处理，通过上位机发出控制指令给各发电模块及储能模块，并且能够在上位机进行人机交互和监控，从而为多能源微电网充电站实验平台提供监控功能；上位机可以依赖已有的商业软件进行编程，无需采用底层的机器语言编写，能够丰富功能，并且保证实时性。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的结构示意图。
图中：多能源微电网充电站实验平台100、上位机监控系统200、外部配电网111、变压器112、光伏发电模块120、风力发电模块130、储能电池包模块140、照明负载150、交流/直流充电桩组160、光伏发电系统121、光伏DC/AC变换器122、风力发电系统131、风机AC/AC变换器132、储能电池包及管理系统141、双向DC/AC变换器142、断路器Q01-Q09。
具体实施方式
下面结合具体实例和附图对本实用新型做进一步说明。
本实用新型提供一种多能源微电网充电站实验平台监控系统，如图1所示，它由多能源微电网充电站实验平台100和上位机监控系统200组成；其中多能源微电网充电站实验平台100包括光伏发电模块120、风力发电模块130、储能电池包模块140、交流/直流充电桩组160、公共连接点PCC、PCC控制器和外部配电网111；光伏发电模块包括光伏发电系统121和光伏DC/AC变换器122，光伏发电系统121通过光伏DC/AC变换器122接入微电网，光伏发电系统121和光伏DC/AC变换器122之后均连接有断路器Q03和Q02；风力发电模块130包括风力发电系统131和风机AC/AC变换器132，风力发电系统131通过风机AC/AC变换器132接入微电网，风力发电系统131和风机AC/AC变换器132之后均连接有断路器Q05和Q04；储能电池包模块140包括储能电池包及管理系统141和双向DC/AC变换器142，储能电池包及管理系统141通过双向DC/AC变换器142接入微电网，储能电池包及管理系统141和双向DC/AC变换器142之后均连接有断路器Q07和Q06；交流/直流充电桩组160包括多组交/直流充电桩，每组交/直流充电桩通过断路器Q09接入微电网；外部配电网111经过变压器112后通过公共连接点PCC接入微电网，公共连接点PCC（即断路器Q01）设有PCC控制器；所述的上位机监控系统200包括主控制器，及与主控制器连接的通信模块、数据采集与处理单元、人机交互单元和显示单元；其中通信模块通过CAN总线与所述的光伏DC/AC变换器122、风机AC/AC变换器132、双向DC/AC变换器142、每组交/直流充电桩和PCC控制器连接；数据采集与处理单元用于采集所述的微电网中的参数并传输给主控制器。本实施例中，数据采集与处理单元通过具有模拟量输入输出功能及数字量隔离输入和继电器输出功能的板卡，实时采集模拟量、开关量等信息量，例如采用具有模拟量输入输出功能及数字量隔离输入和继电器输出功能的研华PCI-1716板卡，实时采集模拟量、开关量等信息量，采集信号的类型包括模拟量（电流、电压、有功功率、无功功率、谐波分量、环境变量等）和状态量（开关设备的位置信号、设备告警信号、就地控制装置动作及告警信号、运行监视信号等）。
所述的多能源微电网充电站实验平台100还包括用于照明的照明负载150，照明负载150分布在多能源微电网充电站实验平台100并通过断路器Q08接入微电网。
上位机监控系统200还包括与主控制器连接的报警处理单元，具有事故报警和预告报警功能，出现故障或者预告报警信号系统立即发出音响报警，并且显示画面上用颜色改变并闪烁表示该设备变位，同时显示红色报警条文，报警条文可以选择随机打印或召唤打印。
本实施例中，人机交互界面单元具有画面显示和人机对话功能，前面板的输入控件和显示控件等可以直观显示微电网拓扑结构及各种数据和图形信息等画面，人机对话功能使操作员可借助鼠标或者键盘在前面板界面执行相关动作以实现人机联系。显示单元用于显示微电网系统运行的综合信息，包括微电网系统频率、微电网入口处的电压、配电上下网功率、并实时统计微电网总发电出力、储能剩余容量、微电网总有功负荷、总无功负荷，并监视微电网内部各断路器开关状态、各支路有无功功率、各设备的报警等实时信息。
采用本实用新型结构，能够实时监控多能源微电网充电站实验平台的运行状态，并且能够在上位机中利用现有的商业软件，或者进行二次开发新的管理软件，兼容性强，有利于开展光伏发电、风力发电等新能源并网关键技术的应用以及电动汽车充电桩的研究。
以上实施例仅用于说明本实用新型的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，本实用新型的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本实用新型所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多能源微电网充电站实验平台监控系统，其特征在于：它由多能源微电网充电站实验平台（100）和上位机监控系统（200）组成；其中
多能源微电网充电站实验平台（100）包括光伏发电模块（120）、风力发电模块（130）、储能电池包模块（140）、交流/直流充电桩组（160）、公共连接点PCC、PCC控制器和外部配电网（111）；
光伏发电模块包括光伏发电系统（121）和光伏DC/AC变换器（122），光伏发电系统（121）通过光伏DC/AC变换器（122）接入微电网，光伏发电系统（121）和光伏DC/AC变换器（122）之后均连接有断路器；
风力发电模块（130）包括风力发电系统（131）和风机AC/AC变换器（132），风力发电系统（131）通过风机AC/AC变换器（132）接入微电网，风力发电系统（131）和风机AC/AC变换器（132）之后均连接有断路器；
储能电池包模块（140）包括储能电池包及管理系统（141）和双向DC/AC变换器（142），储能电池包及管理系统（141）通过双向DC/AC变换器（142）接入微电网，储能电池包及管理系统（141）和双向DC/AC变换器（142）之后均连接有断路器；
交流/直流充电桩组（160）包括多组交/直流充电桩，每组交/直流充电桩通过断路器接入微电网；
外部配电网（111）经过变压器（112）后通过公共连接点PCC接入微电网，公共连接点PCC设有PCC控制器；
所述的上位机监控系统（200）包括主控制器，及与主控制器连接的通信模块、数据采集与处理单元、人机交互单元和显示单元；其中通信模块通过CAN总线与所述的光伏DC/AC变换器（122）、风机AC/AC变换器（132）、双向DC/AC变换器（142）、每组交/直流充电桩和PCC控制器连接；数据采集与处理单元用于采集所述的微电网中的参数并传输给主控制器。
2.根据权利要求1所述的多能源微电网充电站实验平台监控系统，其特征在于：所述的多能源微电网充电站实验平台（100）还包括用于照明的照明负载（150），照明负载（150）分布在多能源微电网充电站实验平台（100）并接入微电网。
3.根据权利要求1所述的多能源微电网充电站实验平台监控系统，其特征在于：所述的上位机监控系统（200）还包括与主控制器连接的报警处理单元。
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CN110113379A (zh) * 2019-04-08 2019-08-09 上海大学 一种基于OneNet平台的微电网监控系统及其实现方法

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