基于RTnet实时网络的微电网就地终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于RTnet实时网络的微电网就地终端，其主要技术特点：包括嵌入式控制器及与其相连接的A/D采样回路、I/O接口回路和网络接口，该A/D采样回路与微电网相连接用于采集电流、电压模拟量，该I/O接口回路与微电网相连接用于开关量的采集和控制，该网络接口通过RTnet实时网络与主控制器相连接。本就地终端采用RTnet实时网络协议栈与微电网主控制器进行通信，满足了微电网协调控制系统的实时性，无需将微电网系统内各分散设备的电流、电压等模拟量以及断路器位置等开关量通过电缆连接到主控制器，减少了电缆的铺设，简化了接线方式，实现了整个微电网系统的数字化，保证了微电网系统工作的稳定性和可靠性。
【专利说明】基于RTnet实时网络的微电网就地终端
【技术领域】
[0001]本实用新型属于微电网【技术领域】，尤其是一种基于RTnet实时网络的微电网就地终端。
【背景技术】
[0002]微电网灵活的运行方式和高质量的供电服务，离不开完善稳定的控制系统。在实际的微电网协调控制中，需要实时记录分布式电源测控终端、并网保护测控终端等从站采集到的电流、电压、功率等信息，并且将这些信息实时地传送到主站，同时，主站也要及时对采集的信息进行分析处理，并向从站传递控制参数。受微电网现场环境约束，主站和从站之间的距离往往比较远，传统的现场总线技术无法保证信号传输的实时性。因此，现有微电网控制系统采用以下两种方法解决以上存在的问题，一种是最简单的方法，就是将电流、电压等模拟量以及断路器位置等开关量通过电缆直接接到主站，但这种方法需要铺设大量的电缆，接线复杂；另一种方法是采用主站控制决策和从站控制决策分开的协调控制方法，但这种方法存在着系统性差，而且主站和从站之间存在的时间差，可能造成主从两种决策相互冲突的缺点。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、接线简单且实时性强的基于RTnet实时网络的微电网就地终端。
[0004]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0005]一种基于RTnet实时网络的微电网就地终端，包括嵌入式控制器及与其相连接的A/D采样回路、I/O接口回路和网络接口，该A/D采样回路与微电网相连接用于采集电流、电压模拟量，该I/O接口回路与微电网相连接用于开关量的采集和控制，该网络接口通过RTnet实时网络与主控制器相连接。
[0006]而且，所述的嵌入式控制器采用ARM架构的Atmel AT91SAM9200模块。
[0007]本实用新型的优点和积极效果是:
[0008]1、本就地终端采用RTnet实时网络协议栈与微电网主控制器进行通信，满足了微电网协调控制系统的实时性，无需将微电网系统内各分散设备的电流、电压等模拟量以及断路器位置等开关量通过电缆连接到主控制器，减少了电缆的铺设，简化了接线方式，实现了整个微电网系统的数字化，保证了微电网系统工作的稳定性和可靠性。
[0009]2、本就地终端根据微电网系统内的对象不同，可以用作并网点终端、主电源终端、负荷终端、分布电源终端、环境监测终端等，满足了不同应用的需求，扩大了微电网协调控制系统的应用领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的电路方框图；
[0011]图2是本实用新型的应用系统连接示意图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述:
[0013]一种基于RTnet实时网络的微电网就地终端，如图1所示，包括嵌入式控制器及与其相连接的A/D采样回路、I/O接口回路和网络接口，该A/D采样回路与微电网相连接用于采集电流、电压模拟量，该I/O接口回路与微电网相连接用于开关量的采集和控制，该网络接口通过RTnet实时网络与主控制器相连接。
[0014]在本实施例中，嵌入式控制器采用ARM架构的Atmel AT91SAM9200 180M主频CPU，64M SRAM 128M NANDFLASH,安装 Linux2.6.27 内核和 xenoma1-2.6.0RTnet-0.9.13 底层开发软件。一方面，AT91SAM9200通过A/D采样回路实现就地终端的电流、电压等模拟量的采集，通过I/O接口回路完成开关量的采集和控制信号的出口 ；另一方面，AT91SAM9200通过RTnet实时网络协议栈将采集数据发送给主控制器和接收主控制器下达的控制命令；AT91SAM9200 CPU芯片主要实现AD采样、数据计算与处理、开入信号处理、控制出口等功能。根据微电网系统内的对象不同，本微电网就地终端可以用作并网点终端、主电源终端、负荷终端、分布电源终端、环境监测终端等。
[0015]并网点终端是指与并网点断路器相对应的终端，能够采集并网断路器两侧(即主网侧与微电网侧)的电压、电流、频率等模拟量；采集断路器位置等开入量；具备对并网点断路器分、合闸功能的控制出口 ；具备保护功能，能够判断出主网侧或微电网侧的故障并切除；具备检同期、检无压合闸功能。
[0016]主电源终端主要是针对在微电网在孤岛运行时以FV方式运行承担主电源功能的储能装置或燃料电池，具备采集主电源的电压、电流、功率等模拟量的功能；能够采集到主电源的运行状态和运行方式等开入量；具备控制主电源启动、停止、由PQ方式切换到FV方式、由FV方式切换到PQ方式的控制出口。
[0017]负荷终端在一个微电网内有多个，对应于微电网内的各路负荷开关，采集负荷的电流、电压、功率等模拟量；采集负荷开关的位置等开关量；具备控制负荷开关分、合的控制出口。
[0018]分布式电源终端在一个微电网内也有多个，对应于除主电源以外的其它各分布式电源，根据对应分布式电源的种类可分为:光伏发电终端、风力发电终端、燃料电池终端等。分布式电源终端采集分布式电源的电压、电流、功率等模拟量的功能；能够采集到分布式电源的运行状态等开入量；具备控制分布式电源启动、停止的控制出口。
[0019]环境监测终端对应于环境监测系统，主要用于接收环境监测系统测量到的温度、湿度、太阳辐射度、风力等环境参数。
[0020]在微电网就地终端和主控器内安装有基于RTnet的实时网络协议用以支持RTnet通信功能。
[0021]需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种基于RTnet实时网络的微电网就地终端，其特征在于:包括嵌入式控制器及与其相连接的A/D采样回路、I/O接口回路和网络接口，该A/D采样回路与微电网相连接用于采集电流、电压模拟量，该I/O接口回路与微电网相连接用于开关量的采集和控制，该网络接口通过RTnet实时网络与主控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的基于RTnet实时网络的微电网就地终端，其特征在于:所述的嵌入式控制器采用ARM架构的Atmel AT91SAM9200模块。
【文档编号】H02J13/00GK204068429SQ201420450360
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】张磐, 蒋菱, 鲁文 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司