CN216134273U - 一种基于源网荷储的协调控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于源网荷储的协调控制系统，其中第一快速功率控制装置的输入端连接交流分布式电源的输出端，输出端连接交流分布式电源的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；第二快速功率控制装置的输入端连接局域网保护装置的输出端，输出端连接局域网保护装置的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；第三快速功率控制装置的输入端连接可控负荷的输出端，输出端连接可控负荷的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；第四快速功率控制装置的输入端连接储能装置的输出端，输出端连接储能装置的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端。
Description
技术领域
本实用新型属于电网技术领域，具体涉及一种基于源网荷储的协调控制系统。
背景技术
目前局域电网中分布式电源、电网自动化装置、可控负荷、储能装置的控制系统相互独立，各个独立系统无法做到整体的最优化运行，造成局域电网重复投资，且运行维护成本增加，能量损耗增大。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种基于源网荷储的协调控制系统，达到源、网、荷、储协调运行的目的。
本实用新型采用的技术方案是：一种基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：包括协调控制器、稳定控制装置、第一快速功率控制装置、第二快速功率控制装置、第三快速功率控制装置、第四快速功率控制装置；所述第一快速功率控制装置的输入端连接交流分布式电源的输出端，输出端连接交流分布式电源的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；所述第二快速功率控制装置的输入端连接局域网保护装置的输出端，输出端连接局域网保护装置的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；所述第三快速功率控制装置的输入端连接可控负荷的输出端，输出端连接可控负荷的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；所述第四快速功率控制装置的输入端连接储能装置的输出端，输出端连接储能装置的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；所述稳定控制装置的数据传输端连接协调控制器的数据传输端；所述协调控制器的数据传输端连接外部公共电网。
上述技术方案中，所述协调控制器包括数据通讯服务器、实时数据服务器、协调优化服务器、SCADA服务器、第一光纤/以太网接口；所述数据通讯服务器的第一数据传输端连接实时数据服务器的数据传输端，所述协调优化服务器的数据传输端连接实时数据服务器的数据传输端，所述SCADA服务器的数据传输端连接实时数据服务器的数据传输端；所述第一光纤/以太网接口连接数据通讯服务器的第二数据传输端；所述协调控制器通过第一光纤/ 以太网接口分别连接稳定控制装置和外部公共电网。
上述技术方案中，所述协调控制器还包括第一液晶显示器模块、第一键盘模块；所述实时数据服务器的数据输出端连接第一液晶显示器模块，数据输入端连接第一键盘模块。
上述技术方案中，所述稳定控制装置包括模拟量输入/输出模块、数字量输入/输出模块、第一A/D转换模块、第一DSP模块、第一电源管理模块、PC模块、第二光纤/以太网接口、第三光纤/ 以太网接口、第一USB接口；所述第一A/D转换模块的第一数据传输端连接模拟量输入/输出模块的数据传输端，第一A/D转换模块的第二数据传输端连接第一DSP模块的第一数据传输端；所述数字量输入/输出模块数据传输端连接第一DSP模块的第二数据传输端；所述PC模块第一数据传输端连接第一DSP模块第三数据传输端；所述第一电源管理模块一端连接第一DSP模块，另一端连接PC模块；所述第二光纤/以太网接口连接第一DSP模块第四数据传输端；所述第三光纤/以太网接口连接PC模块第二数据传输端；所述第一USB接口连接PC模块第三数据传输端；所述稳定控制装置通过第二光纤/以太网接口分别连接第一快速功率控制装置、第二快速功率控制装置、第三快速功率控制装置、第四快速功率控制装置；所述稳定控制装置通过第三光纤/以太网接口连接协调控制器。
上述技术方案中，所述稳定控制装置还包括第二键盘模块、第二液晶显示器模块；所述PC模块第一数据输出端连接第二液晶显示器模块，输入端连接第二键盘模块。
上述技术方案中，所述第一快速功率控制装置包括第一互感器模块、第二互感器模块、第二A/D转换模块、第三A/D转换模块、第二DSP模块、第三DSP模块、出口继电器模块、控制CPU 模块、通信CPU模块、第二电源管理模块、时钟模块、第三液晶显示器模块。所述第一互感器模块输出端连接第二A/D转换模块输入端；所述第二A/D转换模块输出端连接第二DSP模块输入端；所述第二DSP模块输出端连接出口继电器模块第一输入端，数据传输端连接第三DSP模块第一数据传输端；所述第二互感器模块输出端连接第三A/D转换模块输入端；所述第三A/D转换模块输出端连接第三DSP模块输入端；所述第三DSP模块输出端连接出口继电器模块第二输入端，第二数据传输端连接控制CPU模块第一数据传输端；所述控制CPU模块输出端连接第三液晶显示器模块，第二数据传输端口连接通信CPU模块第一数据传输端口，第三数据传输端口连接时钟模块第一数据传输端口；所述通信CPU 模块第二数据传输端口连接时钟模块第二数据传输端口；所述第二电源管理模块第一输出端口连接控制CPU模块输入端口，第二输出端口连接通信CPU模块输入端口；所述时钟模块第一数据传输端口连接控制CPU模块第三数据传输端口，第二数据传输端口连接通信CPU模块第二数据传输端口。
上述技术方案中，所述第一快速功率控制装置包括第一互感器模块、第二互感器模块、第二A/D转换模块、第三A/D转换模块、第二DSP模块、第三DSP模块、出口继电器模块、控制CPU 模块、通信CPU模块、第二电源管理模块、时钟模块；所述第一互感器模块输出端连接第二A/D转换模块输入端；所述第二A/D 转换模块输出端连接第二DSP模块输入端；所述第二DSP模块输出端连接出口继电器模块第一输入端，数据传输端连接第三DSP 模块第一数据传输端；所述第二互感器模块输出端连接第三A/D 转换模块输入端；所述第三A/D转换模块输出端连接第三DSP模块输入端；所述第三DSP模块输出端连接出口继电器模块第二输入端，第二数据传输端连接控制CPU模块第一数据传输端；第二数据传输端口连接通信CPU模块第一数据传输端口，第三数据传输端口连接时钟模块第一数据传输端口；所述通信CPU模块第二数据传输端口连接时钟模块第二数据传输端口；所述第二电源管理模块第一输出端口连接控制CPU模块输入端口，第二输出端口连接通信CPU模块输入端口；所述时钟模块第一数据传输端口连接控制CPU模块第三数据传输端口，第二数据传输端口连接通信 CPU模块第二数据传输端口。
上述技术方案中，所述第一快速功率控制装置还包括 RS485/RS232接口、第四光纤/以太网接口、第二USB接口。所述 RS485/RS232接口连接通信CPU模块第三数据通信端口；所述第四光纤/以太网接口连接通信CPU模块第四数据通信端口；所述第二USB接口连接通信CPU模块第五数据通信端口。所述第一快速功率控制装置通过第四光纤/以太网接口连接稳定控制装置。
上述技术方案中，所述第一快速功率控制装置还包括第三液晶显示器模块；所述控制CPU模块输出端连接第三液晶显示器模块。
上述技术方案中，所述第二快速功率控制装置、第三快速功率控制装置、第四快速功率控制装置与第一快速功率控制装置结构相同。
本实用新型的有益效果是：本实用新型利用快速功率控制装置实现对交流分布式电源、局域网保护装置、可控负荷、储能装置进行信息采集，经协调控制器、稳定控制装置处理分析后对分布式电源出力、局域网保护装置投切、可控负荷容量、储能装置充放电状态进行优化控制，达到源、网、荷、储协调运行的目的。
附图说明
图1为本实用新型的原理示意图。
图2为本实用新型协调控制器的原理框图。
图3为本实用新型稳定控制装置的原理框图。
图4为本实用新型快速功率控制装置的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。
如图1所示，本实用新型提供一种基于源网荷储的协调控制系统，包括协调控制器2、稳定控制装置3、第一快速功率控制装置4、第二快速功率控制装置5、第三快速功率控制装置6、第四快速功率控制装置7。所述第一快速功率控制装置4的输入端连接交流分布式电源8的输出端，输出端连接交流分布式电源的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置3的数据/信号传输端；第二快速功率控制装置5的输入端连接局域网保护装置9的输出端，输出端连接局域网保护装置的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置3的数据/信号传输端；第三快速功率控制装置6 的输入端连接可控负荷10的输出端，输出端连接可控负荷的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置3的数据/信号传输端；第四快速功率控制装置7的输入端连接储能装置11的输出端，输出端连接储能装置的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置 3的数据/信号传输端；稳定控制装置3的数据传输端连接协调控制器2的数据传输端。
本实用新型第一快速功率控制装置4、第二快速功率控制装置5、第三快速功率控制装置6、第四快速功率控制装置7分别采集交流分布式电源8、局域网保护装置9、可控负荷10、储能装置11的参数，经协同控制器2、稳定控制装置3处理后确定分布式电源8的出力、局域网保护装置9的投切、可控负荷10的容量、储能装置11充放电状态，实现源网荷储系统的优化协调管理。
上述方案中，如图2所示，协调控制器2包括数据通讯服务器15、实时数据服务器12、协调优化服务器14、SCADA服务器 13、第一液晶显示器模块18、第一键盘模块17、第一光纤/以太网接口16。所述数据通讯服务器15的第一数据传输端连接实时数据服务器12的第一数据传输端，所述协调优化服务器14的数据传输端连接实时数据服务器12的数据传输端，所述SCADA服务器13的数据传输端连接实时数据服务器12的第二数据传输端，所述实时数据服务器12的数据输出端连接第一液晶显示器模块 18，数据输入端连接第一键盘模块17，所述数据通讯服务器15 的第二数据传输端连接第一光纤/以太网接口16。
本实用新型稳定控制装置3、公共电网1的数字信号经第一光纤/以太网接口16传入数据通讯服务器15，数据通讯服务器15 处理后将信号传入实时数据服务器12存储，协调优化服务器14 调取实时数据服务器12的数据进行分析处理，并将控制命令回传实时数据服务器12，控制命令经数据通讯服务器15、第一光纤/ 以太网接口16下发。SCADA服务器13调取实时数据服务器12的数据进行分析处理，实现信号报警、系统监控。第一键盘模块17将数据调取命令传入实时数据服务器12，实时数据服务器12将数据传入第一液晶显示模块18实现人机交互。
上述方案中，如图3所示，稳定控制装置3包括模拟量输入/ 输出模块24、数字量输入/输出模块22、第一A/D转换模块21、第一DSP模块20、第一电源管理模块25、PC模块19、第二键盘模块28、第二液晶显示器模块29。所述第一A/D转换模块21的第一数据传输端连接模拟量输入/输出模块24的数据传输端，第一A/D转换模块21的第二数据传输端连接第一DSP模块20的第一数据传输端；所述数字量输入/输出模块22的数据传输端连接第一DSP模块20的第二数据传输端；所述PC模块19的第一数据传输端连接第一DSP模块20的第三数据传输端，输出端连接第二液晶显示器模块29，输入端连接第二键盘模块28；所述第一电源管理模块25一端连接第一DSP模块20，另一端连接PC模块19。
上述方案中，稳定控制装置3还包括第二光纤/以太网接口23、第三光纤/以太网接口26、第一USB接口27。所述第二光纤/ 以太网接口23连接第一DSP模块20的第四数据传输端；所述第三光纤/以太网接口26连接PC模块19的第二数据传输端；所述第一USB接口27连接PC模块19第三数据传输端。
本实用新型模拟量信号经模拟量输入/输出模块24(作为拓展接口，可以接入其它设备的模拟输入量，如电压、电流等)传入第一A/D转换模块21转换为数字信号后，传入第一DSP模块 20；数字量信号经数字量输入/输出模块22(作为拓展接口，可以接入其它设备的数字输入量)传入第一DSP模块20，第一快速功率控制装置4、第二快速功率控制装置5、第三快速功率控制装置6、第四快速功率控制装置7信号经第二光纤/以太网接口23 传入第一DSP模块20；第一DSP模块20对信号进行分析处理后传入PC模块19，PC模块19经分析处理后下发保护命令，同时将数据经第三光纤/以太网接口26上传至协调控制器2。第二键盘模块28将数据调取命令传入PC模块19，PC模块19将数据传入第二液晶显示模块29实现人机交互。
上述方案中，如图4所示，第一快速功率控制装置4包括第一互感器模块37(采用电流互感器，接入电网中需要测量电流的测量点，测量电流值)、第二互感器模块38(采用电压互感器，接入电网中需要测量电压的测量点，测量电压值)、第二A/D转换模块35、第三A/D转换模块36、第二DSP模块33、第三DSP模块32、出口继电器模块34、控制CPU模块30、通信CPU模块31、第二电源管理模块39、时钟模块41、第三液晶显示器模块40。所述第一互感器模块37输出端连接第二A/D转换模块35输入端；所述第二A/D转换模块35输出端连接第二DSP模块33输入端；所述第二DSP模块33输出端连接出口继电器模块34第一输入端，数据传输端连接第三DSP模块32第一数据传输端；所述第二互感器模块38输出端连接第三A/D转换模块36输入端；所述第三A/D 转换模块36输出端连接第三DSP模块32输入端；所述第三DSP 模块32输出端出口继电器模块34第二输入端，第二数据传输端连接控制CPU模块30第一数据传输端；所述控制CPU模块30输出端连接第三液晶显示器模块40，第二数据传输端口连接通信 CPU模块31第一数据传输端口，第三数据传输端口连接时钟模块 41第一数据传输端口；所述通信CPU模块31第二数据传输端口连接时钟模块41第二数据传输端口；所述第二电源管理模块39 第一输出端口连接控制CPU模块30输入端口，第二输出端口连接通信CPU模块31输入端口；所述时钟模块41第一数据传输端口连接控制CPU模块30第三数据传输端口，第二数据传输端口连接通信CPU模块31第二数据传输端口，时钟模块41实现控制CPU 模块30和通信CPU模块31的同步对时。
上述方案中，第一快速功率控制装置4还包括RS485/RS232 接口42、第四光纤/以太网接口43、第二USB接口44。所述 RS485/RS232接口42连接通信CPU模块31第三数据通信端口；所述第四光纤/以太网接口43连接通信CPU模块31第四数据通信端口；所述第二USB接口44连接通信CPU模块31第五数据通信端口。
本实用新型电流信号经第一互感器模块37传入第二A/D转换模块35，第二A/D转换模块35进行模拟/数字转化后传入第二DSP 模块33，第二DSP模块33对信号进行分析处理后将控制信号传入出口继电器模块34；电压信号经第二互感器模块38传入第三 A/D转换模块36，第三A/D转换模块36进行模拟/数字转化后传入第三DSP模块32，第三DSP模块32对信号进行分析处理后将控制信号传入出口继电器模块34；出口继电器34实现对交流分布式电源8进行控制。第三DSP模块32将信号传入控制CPU模块 30进行分析处理，控制CPU模块30将分析结果传入第三液晶显示器模块40进行显示，同时将分析结果传入通信CPU模块31后经第四光纤/以太网接口43上传至稳定控制装置3。
上述方案中，第二快速功率控制装置5与第一快速功率控制装置4结构相同；所述第三快速功率控制装置6与第一快速功率控制装置4结构相同；所述第四快速功率控制装置7与第一快速功率控制装置4结构相同。
上述协调控制器2、稳定控制装置3、第一快速功率控制装置 4、第二快速功率控制装置5、第三快速功率控制装置6、第四快速功率控制装置7中各模块均为常规的结构，如所述SCADA服务器、实时数据服务器、协调优化服务器、数据通讯服务器可以选择为机架式服务器，模拟量输入/输出模块、数字量输入/输出模块可以选择为CD4066芯片，第一DSP模块、第二DSP模块、第三 DSP模块可以选择为TMS320C24x芯片，第一A/D转换模块、第二 A/D转换模块、第三A/D转换模块可以选择为ICL7106芯片，第一电源管理模块、第二电源管理模块可以选择为THX203H芯片， PC模块可以选择为塔式服务器，时钟模块可以选择为DS1302芯片，控制CPU模块、通信CPU模块可以选择为STM32F407芯片，第一互感器模块可以选择为电流互感器，第二互感器模块可以选择为电压互感器，出口继电器模块可以选择为电磁式继电器，第一键盘模块可以选择107键电容式键盘，第二键盘模块可以选择 4×4矩阵式键盘，第一液晶显示器模块可以选择LCD液晶显示器，第二液晶显示器模块可以选择STN液晶屏。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：包括协调控制器、稳定控制装置、第一快速功率控制装置、第二快速功率控制装置、第三快速功率控制装置、第四快速功率控制装置；所述第一快速功率控制装置的输入端连接交流分布式电源的输出端，输出端连接交流分布式电源的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；所述第二快速功率控制装置的输入端连接局域网保护装置的输出端，输出端连接局域网保护装置的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；所述第三快速功率控制装置的输入端连接可控负荷的输出端，输出端连接可控负荷的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；所述第四快速功率控制装置的输入端连接储能装置的输出端，输出端连接储能装置的输入端，数据/信号传输端连接稳定控制装置的数据/信号传输端；所述稳定控制装置的数据传输端连接协调控制器的数据传输端；所述协调控制器的数据传输端连接外部公共电网。
2.根据权利要求1所述的一种基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：所述协调控制器包括数据通讯服务器、实时数据服务器、协调优化服务器、SCADA服务器、第一光纤/以太网接口；所述数据通讯服务器的第一数据传输端连接实时数据服务器的数据传输端，所述协调优化服务器的数据传输端连接实时数据服务器的数据传输端，所述SCADA服务器的数据传输端连接实时数据服务器的数据传输端；所述第一光纤/以太网接口连接数据通讯服务器的第二数据传输端；所述协调控制器通过第一光纤/以太网接口分别连接稳定控制装置和外部公共电网。
3.根据权利要求2所述的一种基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：所述协调控制器还包括第一液晶显示器模块、第一键盘模块；所述实时数据服务器的数据输出端连接第一液晶显示器模块，数据输入端连接第一键盘模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：所述稳定控制装置包括模拟量输入/输出模块、数字量输入/输出模块、第一A/D转换模块、第一DSP模块、第一电源管理模块、PC模块、第二光纤/以太网接口、第三光纤/以太网接口、第一USB接口；所述第一A/D转换模块的第一数据传输端连接模拟量输入/输出模块的数据传输端，第一A/D转换模块的第二数据传输端连接第一DSP模块的第一数据传输端；所述数字量输入/输出模块数据传输端连接第一DSP模块的第二数据传输端；所述PC模块第一数据传输端连接第一DSP模块第三数据传输端；所述第一电源管理模块一端连接第一DSP模块，另一端连接PC模块；所述第二光纤/以太网接口连接第一DSP模块第四数据传输端；所述第三光纤/以太网接口连接PC模块第二数据传输端；所述第一USB接口连接PC模块第三数据传输端；所述稳定控制装置通过第二光纤/以太网接口分别连接第一快速功率控制装置、第二快速功率控制装置、第三快速功率控制装置、第四快速功率控制装置；所述稳定控制装置通过第三光纤/以太网接口连接协调控制器。
5.根据权利要求4所述的一种基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：所述稳定控制装置还包括第二键盘模块、第二液晶显示器模块；所述PC模块第一数据输出端连接第二液晶显示器模块，输入端连接第二键盘模块。
6.根据权利要求1所述的基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：所述第一快速功率控制装置包括第一互感器模块、第二互感器模块、第二A/D转换模块、第三A/D转换模块、第二DSP模块、第三DSP模块、出口继电器模块、控制CPU模块、通信CPU模块、第二电源管理模块、时钟模块、第三液晶显示器模块，所述第一互感器模块输出端连接第二A/D转换模块输入端；所述第二A/D转换模块输出端连接第二DSP模块输入端；所述第二DSP模块输出端连接出口继电器模块第一输入端，数据传输端连接第三DSP模块第一数据传输端；所述第二互感器模块输出端连接第三A/D转换模块输入端；所述第三A/D转换模块输出端连接第三DSP模块输入端；所述第三DSP模块输出端连接出口继电器模块第二输入端，第二数据传输端连接控制CPU模块第一数据传输端；所述控制CPU模块输出端连接第三液晶显示器模块，第二数据传输端口连接通信CPU模块第一数据传输端口，第三数据传输端口连接时钟模块第一数据传输端口；所述通信CPU模块第二数据传输端口连接时钟模块第二数据传输端口；所述第二电源管理模块第一输出端口连接控制CPU模块输入端口，第二输出端口连接通信CPU模块输入端口；所述时钟模块第一数据传输端口连接控制CPU模块第三数据传输端口，第二数据传输端口连接通信CPU模块第二数据传输端口。
7.根据权利要求1所述的基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：所述第一快速功率控制装置包括第一互感器模块、第二互感器模块、第二A/D转换模块、第三A/D转换模块、第二DSP模块、第三DSP模块、出口继电器模块、控制CPU模块、通信CPU模块、第二电源管理模块、时钟模块；所述第一互感器模块输出端连接第二A/D转换模块输入端；所述第二A/D转换模块输出端连接第二DSP模块输入端；所述第二DSP模块输出端连接出口继电器模块第一输入端，数据传输端连接第三DSP模块第一数据传输端；所述第二互感器模块输出端连接第三A/D转换模块输入端；所述第三A/D转换模块输出端连接第三DSP模块输入端；所述第三DSP模块输出端连接出口继电器模块第二输入端，第二数据传输端连接控制CPU模块第一数据传输端；第二数据传输端口连接通信CPU模块第一数据传输端口，第三数据传输端口连接时钟模块第一数据传输端口；所述通信CPU模块第二数据传输端口连接时钟模块第二数据传输端口；所述第二电源管理模块第一输出端口连接控制CPU模块输入端口，第二输出端口连接通信CPU模块输入端口；所述时钟模块第一数据传输端口连接控制CPU模块第三数据传输端口，第二数据传输端口连接通信CPU模块第二数据传输端口。
8.根据权利要求7所述的基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：所述第一快速功率控制装置还包括RS485/RS232接口、第四光纤/以太网接口、第二USB接口，所述RS485/RS232接口连接通信CPU模块第三数据通信端口；所述第四光纤/以太网接口连接通信CPU模块第四数据通信端口；所述第二USB接口连接通信CPU模块第五数据通信端口，所述第一快速功率控制装置通过第四光纤/以太网接口连接稳定控制装置。
9.根据权利要求7所述的基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：所述第一快速功率控制装置还包括第三液晶显示器模块；所述控制CPU模块输出端连接第三液晶显示器模块。
10.根据权利要求1所述的基于源网荷储的协调控制系统，其特征在于：所述第二快速功率控制装置、第三快速功率控制装置、第四快速功率控制装置与第一快速功率控制装置结构相同。
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