一种交直流混合微电网控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种交直流混合微电网控制方法及装置，属于微电网技术领域。
【背景技术】
[0002]在国家大力倡导使用可再生能源以及节能减排的方针指引下，分布式电源在配电网中的渗透率逐渐提高。分布式电源具有波动性、随机性、功率密度低等特性，除了集中建造大规模的光伏电站、风电站以外，在配电网侧可以接入小规模的分布式电源。在配电网侧接入分布式电源以及一些可控负荷后的配电系统稳定控制、能量管理、故障保护与检修、故障恢复等是亟待解决的问题。一个交直流混合微电网包括:交流母线、直流母线、光伏电站、风电站、储能装置、电动汽车充电装置、直流负荷、交流负荷以及电力电子装置等，交直流混合微电网控制装置就是要实现上述交直流混合微电网内的能量管理功能。
【发明内容】
[0003]为实现一个交直流混合微电网内的能量管理，本发明提供了一种交直流混合微电网控制方法及装置。
[0004]—种交直流混合微电网控制方法，对交直流混合微电网内各部件的运行数据进行采集与处理，根据微电网内部的优化策略以及上级能量管理系统的调度指令得出控制指令，并将控制指令下发到微电网内各部件，实现对一个微电网的能量管理；控制交直流混合微电网与配电网的并网、离网切换；根据上级能量管理系统的调度指令参与多个交直流混合微电网之间的能量分配。
[0005]—种交直流混合微电网控制方法，含有以下步骤:ARM控制器、DSP控制器、CPLD控制器同时启动；所有外设第一串口通信接口、第二串口通信接口、第三串口通信接口、以太网接口、USB接口、JTAG接口、RTC电源、I/O接口、SCI通信接口、CAN通信接口、JTAG接口、DA模块、RTC实时时钟、AD模块、外扩RAM、外扩FLASH进行初始化，进入默认启动状态等待ARM控制器、DSP控制器、CPLD控制器发送控制指令；
[0006]还含有以下步骤:
[0007]步骤1)、ARM控制器向DSP控制器发送指令:启动DSP控制器的AD转换、读取CPLD控制器的开关量D1、D0值，此时DSP控制器会根据ARM控制器的指令，DSP控制器和CPLD控制器进行通信；其中DSP控制器的AD数据采集对象主要包括、PCC点、交流母线、直流母线的电压、电流、功率、频率信息；CPLD控制器的开关量D1、D0值采集对象主要包括:PCC点开关的状态、直流负荷、交流负荷的断路器状态信息；
[0008]步骤2)、ARM控制器向第二串口通信接口发送指令，启动第二串口通信接口的外部总线上挂载的设备的数据采集；其中第二串口通信接口的外部总线上挂载了:交流/直流变流器、风电站、电动汽车充电粧、储能装置、光伏电站的总线通信设备，通信内容主要是各个部件的运行信息；
[0009]上述任务同时启动，ARM控制器等待DSP控制器和第二串口通信接口返回数据后，对数据进行处理、运行控制策略后，再执行下述步骤；
[0010]步骤3)、ARM控制器向DSP控制器发送控制指令，DSP控制器根据DSP控制器下发的指令执行相应的操作，若此时ARM控制器下发的指令中需要控制CPLD控制器，则DSP控制器会将ARM控制器的指令转发给CPLD控制器，由CPLD控制器来执行相应的操作；
[0011]步骤4)、ARM控制器向第二串口通信接口发送控制指令，第二串口通信接口外部总线上的设备接收到ARM控制器发送的指令后，根据指令内容执行相应的操作；
[0012]步骤5)、ARM控制器向第一串口通信接口发送数据，将系统的运行状态从第一串口通信接口中打印输出到外部终端；同时接收第一串口通信接口返回的数据，ARM控制器将第一串口通信接口返回的数据处理后再执行相应的控制策略向第二串口通信接口、DSP控制器、CPLD控制器发送控制指令；
[0013]步骤6)、ARM控制器向第三串口通信接口发送数据，将采集回来并处理后的数据从第三串口通信接口中输出到外部设备；同时接收第三串口通信接口返回的数据，ARM控制器将第三串口通信接口返回的数据处理后再执行相应的控制策略向第二串口通信接口、DSP控制器、CPLD控制器发送控制指令；
[0014]步骤7)、ARM控制器向以太网接口发送数据，将采集回来并处理后的数据转换成TCP/IP协议的数据通过以太网上传到上一级能量管理系统中；同时ARM控制器接收以太网接口中返回的数据，返回的数据内容进行处理后再执行相应的控制策略向第二串口通信接口、DSP控制器、CPLD控制器发送控制指令。
[0015]根据采集回的数据进行分析、判断、计算再结合交直流混合微电网的控制策略给出相对应的控制操作，达到交直流混合微电网的能量管理目的。
[0016]若电压监测模块监测到系统电压跌落后将发出复位信号，ARM控制器、DSP控制器、CPLD控制器将重新启动，再循环执行上述步骤1至步骤7。
[0017]—种交直流混合微电网控制装置，由ARM控制器及其接口、DSP控制器及其接口、CPLD逻辑控制器及其接口、电源模块构成；
[0018]电源模块为ARM控制器及其接口、DSP控制器及其接口、CPLD逻辑控制器及其接口提供电源；ARM控制器及其接口和DSP控制器及其接口之间通过通道进行数据交换，DSP控制器及其接口和CPLD逻辑控制器及其接口之间通过通道进行数据交换，ARM控制器及其接口和CPLD逻辑控制器及其接口之间的数据交换通过DSP控制器及其接口中转；
[0019]ARM控制器及其接口包括ARM控制器、外设接口 ；DSP控制器及其接口包括DSP控制器、外设接口 ；CPLD逻辑控制器及其接口包括CPLD控制器、外设接口 ；电源模块包括电源输入接口、电源子模块；
[0020]外设接口包括第一串口通信接口、第二串口通信接口、第三串口通信接口、以太网接口、USB接口、JTAG接口、RTC电源、I/O接口 ；外设接口包括SCI通信接口、CAN通信接口、JTAG接口、DA模块、RTC实时时钟、AD模块、外扩RAM、外扩FLASH ;外设接口包括JTAG接口、I/O接口、带隔离数字量输入接口、带隔离数字量输出接口 ；电源子模块包括电压监测模块、晶振模块、ARM电源模块、DSP电源模块、CPLD电源模块；
[0021]第一串口通信接口包括光耦隔离模块、电平转换模块；第二串口通信接口包括光耦隔离模块、电平转换模块；第三串口通信接口包括光耦隔离模块、电平转换模块；以太网接口包括网卡、网络隔离变压器；SCI通信接口包括光耦隔离模块、电平转换模块；CAN通信接口包括光親隔1?申旲块、CAN驱动t旲块；
[0022]ARM控制器及其接口和DSP控制器及其接口之间的数据交换通道可以是:SCI串口通信方式或SPI通信方式或双口 RAM通信；DSP控制器及其接口和CPLD逻辑控制器及其接口之间的数据交换通道可以是利用数据总线、地址总线以及控制线的方式通信或通过SCI串口通信方式进行；
[0023]电源模块中电源输入接口是系统总电源接口，电压监测模块监测系统总电源的电压范围，并在系统电压跌落时向ARM控制器、DSP控制器、CPLD控制器提供统一的复位信号，晶振模块为ARM控制器、DSP控制器、提供统一的时钟信号输入。
[0024]本发明的技术效果:
[0025]1.本装置可采集交直流混合微电网内的光伏发电系统、风力发电系统、储能装置、电动汽车充电装置、负荷、交流母线、直流母线、各个电力电子装置的运行数据；
[0026]2.本装置可采集交直流混合微电网的PCC(公共连接点)点运行数据，并可控制PCC点的并网和离网切换；
[0027]3.本装置可将采集到的数据进行处理和打包，将本微电网的运行数据通过以太网上传到上一级能量管理系统中；
[0028]4.本装置可接收上一级能量管理系统下发的指令并根据指令内容分别控制交直流混合微电网内各个装置的运行状态；
[0029]5.本装置可外接一块触摸屏，其可显示本交直流混合网微电网的运行状态及数据，还可通过触摸屏手动修改微电网内各个装置的运行参数；
[0030]6.本装置可以根据上一级能量管理系统的指令参与多个微电网之间的能量管理。
【附图说明】
[0031]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明，以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中:
[0032]图1是一个交直流混合微电网的基本结构图；
[0033]图2为本发明的整体方案结构图；
[0034]图3为本发明的整体方案详细结构图；
[0035]图4为本发明的程序流程图。
[0036]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
【具体实施方式】
[0037]显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
[0038]实施例1:一种交直流混合微电网控制方法，对交直流混合微电网内各部件的运行数据进行采集与处理，根据微电网内部的优化策略以及上级能量管理系统的调度指令得出控制指令，并将控制指令下发到微电网内各部件，实现对一个微电网的能量管理；控制交直流混合微电网与配电网的并网、离网切换；根据上级能量管理系统的调度指令参与多个交直流混合微电网之间的能量分配。
[0039]采集的运行数据为光伏发电系统、风力发电系统、储能装置、电动汽车充电装置、负荷、交流母线、直流母线、各个电力电子装置的运行数据；
[0040]采集的运行数据还包括交直流混合微电网的PCC(公共连接点)点运行数据，能够控制PCC点的并网和离网切换；
[0041]将采集到的数据进行处理和打包，将本微电网的运行数据通过以太网上传到上一级能量管理系统中；
[0042]接收上一级能量管理系统下发的指令并根据指令内容分别控制交直流混合微电网内各个装置的运行状态；
[0043]外接一块触摸屏，能够显示本交直流混合网微电网的运行状态及数据，能够通过触摸屏手动修改微电网内各个