一种微网协调控制保护装置的制作方法

文档序号:15918427发布日期:2018-11-13 22:44阅读:257来源:国知局

本实用新型涉及微电网技术领域,更具体地说,涉及一种微网协调控制保护装置。



背景技术:

微网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。微电网为远离配电网地区的供电及分布式电源DG的消纳提供了有效的途径。

在微电网运行方式发生改变或遭遇扰动时,采取有效地控制是保证微电网安全稳定运行的关键。目前微电网控制方式一般可分为主从控制、对等控制、分层控制,其中包含就地控制保护层、协调控制保护层及优化控制层的三层控制策略作为多层控制的典型方案在实际工程中广为应用。微电网在经受并/离网状态切换或系统发生负荷波动、电源故障等扰动时,如何采用协调控制装置对各分布式电源的控制模式、控制参数快速设置,同时结合对负荷的快速控制,确保电压、频率均维持在允许的范围内,保证微电网系统的安全稳定运行至关重要。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对现有技术不足,提供一种微网协调控制保护装置实现微电网在经受并/离网状态切换或系统发生负荷波动、电源故障等扰动时,确保电压、频率均维持在允许的范围内,保证微电网系统的安全稳定运行。

为了达成上述目的,本实用新型采用的技术方案是:

一种微网协调控制保护装置,包含中央处理器CPU插件、控制DSP插件、网络DSP插件、通信管理插件、串口通信插件、交流插件、I/O插件、电源插件、液晶插件以及总线板卡;其中:

所述的总线板卡包括高速串行HTM通信总线、电源总线、模拟量总线、I/O总线;

所述的I/O插件包括开入插件和操作回路插件;

CPU插件、控制DSP插件、网络DSP插件、串口通信插件、I/O插件通过总线板卡HTM通信总线相互连接,实现相互之间信息报文交换;

CPU插件、控制DSP插件、网络DSP插件、通信管理插件、串口通信插件、I/O插件通过总线板卡电源总线与电源插件连接,获得供电电源;

控制DSP插件、网络DSP插件均通过总线板卡模拟量总线与交流插件连接,获得模拟量小信号;

液晶插件与CPU插件通过串口线连接,作为人机接口,显示定值和信息;

控制DSP插件、网络DSP插件均通过总线板卡I/O总线与I/O插件连接。

上述方案中,所述的CPU插件通过HTM通信总线协调管理、调度控制DSP插件、网络DSP插件、串口通信插件、I/O插件,当任意一个插件发生异常,CPU插件发出报警信号。

上述方案中,所述的通信管理插件及串口通信插件通过以太网口或串口与微网内智能设备通信、通过以太网口与主站系统通信。

上述方案中,所述网络DSP插件采用面向通用对象的变电站事件GOOSE协议与储能变流器、光伏逆变器和保护测控装置通信。

上述方案中,所述的通信管理插件采用常用通信规约与储能变流器、光伏逆变器和保护测控装置通信,所述的常用通信规约包含IEC103、Modbus规约。

上述方案中,所述的通信管理插件和网络DSP插件为选配插件。

本实用新型的有益效果是:提供了一种微网协调控制保护装置MGCC,目的是实现微电网在经受并/离网状态切换或系统发生负荷波动、电源故障等扰动时,通过对各分布式电源的控制模式、控制参数的快速设置,同时结合对负荷的快速控制,确保电压、频率均维持在允许的范围内,保证微电网系统的安全稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种微网协调控制保护装置硬件结构图;

图2为本实用新型实施例提供的一种微网协调控制保护装置背板端子图。

具体实施方式

下面将结合本实施例对本实用新型方案进行详细描述。

本实用新型提供一种微网协调控制保护装置,其硬件结构图如图1所示,包含中央处理器CPU插件、控制DSP插件、网络DSP插件、通信管理插件、串口通信插件、交流插件、I/O插件、电源插件、液晶插件以及总线板卡;其中:所述的总线板卡包括高速串行HTM通信总线、电源总线、模拟量总线、I/O总线;所述的I/O插件包括开入插件和操作回路插件;CPU插件、控制DSP插件、网络DSP插件、串口通信插件、I/O插件通过总线板卡HTM通信总线相互连接,实现相互之间信息报文交换;CPU插件、控制DSP插件、网络DSP插件、通信管理插件、串口通信插件、I/O插件通过总线板卡电源总线与电源插件连接,获得供电电源;控制DSP插件、网络DSP插件均通过总线板卡模拟量总线与交流插件连接,获得模拟量小信号;液晶插件与CPU插件通过串口线连接,作为人机接口,显示定值和信息;控制DSP插件、网络DSP插件均通过总线板卡I/O总线与I/O插件连接。所述的通信管理插件和网络DSP插件为选配插件,根据工程现场需要进行配置。CPU插件通过HTM通信总线协调管理、调度控制DSP插件、网络DSP插件、串口通信插件、I/O插件,当任意一个插件发生异常,CPU插件发出报警信号。通信管理插件及串口通信插件通过以太网口或串口与微网内智能设备通信、通过以太网口与主站系统通信。网络DSP插件采用面向通用对象的变电站事件GOOSE协议与储能变流器、光伏逆变器和保护测控装置通信。通信管理插件采用常用通信规约与储能变流器、光伏逆变器和保护测控装置通信,所述的常用通信规约包含IEC103、Modbus规约。

结合图2,对各个插槽对应的各个插件进行具体介绍,以下所述的智能插件包括DSP插件、串口通信插件、I/O插件。

B01插槽插件:CPU插件含有4个电以太网口、2个串口通信接口,实现装置的管理功能。CPU插件通过HTM通信总线协调管理、调度其他智能插件,当任意一个智能插件发生异常,CPU插件发出报警信号。

B02插槽插件:控制DSP插件通过模拟量总线从AC插件获得模拟量小信号进行AD采样、通过HTM通信总线获得网络DSP和通信管理插件的采集信息,进行数据运算以及保护控制逻辑判断,并通过I/O总线控制I/O插件输出。

B03插槽插件:空插槽,留作备用。

B04/B05插槽插件:AC插件对外连接微网公共连接点(PCC)电压互感器和电流互感器,采集电压、电流信号。

B06插槽插件:通信管理插件含有3个电以太网口、4个串口通信接口,实现串口通信插件向B01、B02插槽的数据传输,通过以太网口与主站系统通信。

B07插槽插件:串口通信插件含6个串口通信接口,与微网内智能设备串口通信。该插件为选配插件,只有现场需求与微网内智能设备进行串口通讯时,配置该插件,否则不配。

B09插槽插件:网络DSP插件由8个百兆光纤以太网接口组成。插件支持GOOSE功能,具备装置接收数据、发送GOOSE命令给微网内智能设备等功能。插件为选配插件,只有现场需求与微网内智能设备执行GOOSE收发命令时,配置该插件,否则不配。

B11插槽插件:I/O插件的开入插件包含25个光耦开入,作为保护功能的投入条件、与微网内开关位置等信号接点连接,采集微网内的开关量信号。

B12插槽插件:I/O插件的开出插件,作为保护、控制的出口接点。

B13插槽插件:I/O插件的开出插件,作为保护、控制的出口接点。

B14插槽插件:I/O插件的操作回路与分布式发电PCC点断路器连接,控制断路器的分合。

B16插槽插件:电源插件将高电平交流或直流变换成低电平直流,电压输入自适应220V、110V直流电压,输出24V直流电压给开关量输入插件使用,输出5V直流电压给其他智能插件供电。

所述的微网内智能设备包含逆变器、双向储能变流器、柴油机控制柜、风机控制柜、无功补偿控制设备、电度表、环境检测仪等。

所述主站系统包括电网调度系统、微网能量管理系统。

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