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装置的运行参数。3.根据权利要求1所述的一种交直流混合微电网控制方法，其特征在于含有以下步骤: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；还含有以下步骤: 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、DO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； 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； 上述步骤同时启动，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； 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； 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； 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； 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； 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。4.根据权利要求3所述的一种交直流混合微电网控制方法，其特征在于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；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。5.一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； 其特征在于电源模块为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； 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； 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； 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尚申旲块、CAN驱动t旲块； 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能够利用数据总线、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； 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。6.根据权利要求5所述的一种交直流混合微电网控制装置，其特征在于ARM控制器进行多任务管理和多个系统任务的同时运行，ARM控制器进行系统进程管理、数据采集与处理、指令下发、数据上传；ARM控制器控制DSP控制器和CPLD控制器的程序运行，由ARM控制器下发指令，DSP控制器和CPLD控制器执行与指令相对应的操作。7.根据权利要求5所述的一种交直流混合微电网控制装置，其特征在于ARM控制器通过通道与DSP控制器通信；第一串口通信接口和ARM控制器相连，第一串口通信接口中光耦隔离模块实现ARM和外界的电平隔离，第一串口通信接口中电平转换模块实现不同通讯方式的电平转换；第二串口通信接口和ARM控制器相连，第二串口通信接口中光耦隔离模块实现ARM和外界的电平隔离，第二串口通信接口中电平转换模块实现不同通讯方式的电平转换；第三串口通信接口和ARM控制器相连，中光耦隔离模块实现ARM和外界的电平隔离，中电平转换模块实现不同通讯方式的电平转换；以太网接口和ARM控制器相连，网卡实现TCP/IP数据协议转换，网卡连接网络隔离变压器；USB接口和ARM控制器相连，提供ARM程序的下载接口 JTAG接口和ARM控制器相连，提供ARM在线调试接口 ；RTC电源和ARM控制器相连，给ARM的实时时钟RTC在系统掉电后提供备用电源；1/0接口与ARM控制器相连，提供系统数字量输入与输出接口。8.根据权利要求5所述的一种交直流混合微电网控制装置，其特征在于DSP控制器是一款支持浮点运算的位数据信号位处理器，DSP控制器通过通道与ARM控制器通信，DSP控制器通过通道与通信；SCI通信接口和DSP控制器相连，SCI通信接口中光耦隔离模块实现DSP和外界的电平隔离，提高系统抗干扰性能，SCI通信接口中电平转换模块实现不同通讯方式的电平转换；CAN通信接口和DSP控制器相连，CAN通信接口中光耦隔离模块实现DSP和外界的电平隔离，提高系统抗干扰性能，CAN通信接口中CAN驱动模块提高CAN通信的驱动能力；JTAG接口和DSP控制器相连，提供DSP在线调试和仿真接口 ；DA模块和DSP控制器相连，将DSP输出地数字量转换为模拟量；RTC实时时钟与DSP控制器相连，RTC实时时钟通过1C总线和DSP控制器通信，为DSP提供实时钟间包括年、月、日、时刻；AD模块与DSP控制器相连，AD模块提供多路与DSP控制器AD采样电压范围相匹配的模拟量信号转换通道；外扩RAM与DSP控制器相连，扩展了 DSP控制器的内部RAM空间；外扩FLASH与DSP控制器相连，扩展了 DSP控制器的内部程序存储空间。9.根据权利要求5所述的一种交直流混合微电网控制装置，其特征在于CPLD控制器通过通道与DSP控制器通信；JTAG接口和CPLD控制器相连，提供CPLD在线调试和仿真接口 ；I/O接口与CPLD控制器相连，提供CPLD系统数字量输入与输出接口 ；带隔离数字量输入接口与CPLD控制器相连，将外部设备的数字电平信号通过光耦隔离转换为与CPLD控制器的I/O 口电平兼容的数字量；带隔离数字量输出接口和CPLD控制器相连，将CPLD控制器的数字量信号通过继电器隔离模块输出。10.根据权利要求5所述的一种交直流混合微电网控制装置，其特征在于通道是SCI串口通信或SPI通信或双口 RAM通信；通道或是利用数据总线、地址总线以及控制线的方式通信或SCI串口通信；电源模块中的电源输入接口分别与ARM电源模块、DSP电源模块、CPLD电源模块相连，电压监测模块输入侧连接，输出复位信号分别连接ARM控制器、DSP控制器、CPLD控制器的复位端，当检测到总电源电压跌落后统一输出复位信号使ARM控制器、DSP控制器、CPLD控制器同时复位；晶振模块的输出侧分别连接ARM控制器、DSP控制器、CPLD控制器的时钟信号输入端，为ARM控制器、DSP控制器、CPLD控制器提供统一的时钟信号。
【专利摘要】一种交直流混合微电网控制方法及装置，属于微电网领域，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。
【IPC分类】H02J3/32, H02J3/46, H02J7/35
【公开号】CN105356519
【申请号】CN201510890747
【发明人】马伟, 王玮, 吴学智, 曾国宏, 李睿, 何永菁
【申请人】北京交通大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月7日