一种基于dsp和arm的光伏智能微电网的管理系统的制作方法

文档序号:9000226阅读:529来源:国知局
一种基于dsp和arm的光伏智能微电网的管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农业生产领域,具体涉及一种基于DSP和ARM的光伏智能微电网的管理系统。
【背景技术】
[0002]电力系统负荷的持续增长、结构的不断老化、环保问题、能源利用效率瓶颈以及用户对电能质量的高标准要求,已成为世界各国电力工业所面临的严峻挑战。智能微电网对分布式电源的有效利用以及灵活、智能的控制特点,使其在解决上述问题方面表现出极大潜能。在诸多分布式能源微电网中尤以光伏智能微电网分布较为广泛,它能提供灵活的运行方式与高质量的供电服务,其主要由以下几个部分组成:太阳能光伏组件、光伏逆变器、双向储能逆变器、储能电池模块、能源管理系统(EMS )、双向智能电表。经光伏组件转换的电能,经过光伏逆变器可转换为两种形式:在负载需求大时通过交流母线直接向负载供电;当负载需求量小甚至无需求时,通过交流母线向电网馈电。在高峰期利用光伏组件转换的电量为负载供电,而在低谷期通过储能逆变器将电网的廉价电存储在储能电池模块中。当电网发生停电或者光伏组件无法供电时,即可通过储能逆变器将储能电池模块中的电能逆变供给负载,光伏智能微电网的结构如图1所示。
[0003]在整套光伏智能微电网系统的高效运行中,能源管理系统(EMS)具有举足轻重的核心作用。能源管理系统在合理优化分配所发电量、灵活利用低谷电将电能储存在储能电池模块,智能调控发、供、储电各种模式的各种应用中起着至关重要的作用。现有的能源管理系统信号处理和控制单元集成于一体,可以实现对微电网中各物理量的实时监控和基本控制,但是受硬件及构架的限制,很难实现复杂算法和高级控制功能,使得能源优化配置功能在传统的能源管理系统中没有得到充分发挥。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是提供一种基于DSP和ARM的光伏智能微电网的管理系统,其可有效解决上述问题,能够实现复杂算法和高级控制功能,使得能源优化配置功能得到充分发挥。
[0005]为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案进行实施:
[0006]一种基于DSP和ARM的光伏智能微电网的管理系统,其特征在于:包括DSP模块和ARM模块,DSP模块包括数据通信单元和能源优化配置单元,ARM模块包括控制单元和上位机单元,数据通信单元用于实现控制单元与光伏逆变器、储能逆变器、储能电池管理模块、智能双向电表、上位机监控模块之间的数据交互,控制单元对数据通信单元输入的信号进行分析处理,控制单元依据分析处理的结果执行如下三个操作:其一为依据处理的结果通过数据通信单元发送相应指令调控光伏逆变器、储能逆变器、储能电池管理模块的运行状态;其二为将处理的结果通过上位机单元发送至上位机监控模块进行显示;其三为将数据发送至能源优化配置单元进行能源微电网优化配置分析处理、能源优化配置单元将分析处理结果通过数据通信单元反馈给控制单元、控制单元依据反馈结果执行相应动作。
[0007]上述技术方案中,通过DSP模块和ARM模块组合构成光伏智能微电网的管理系统,将复杂的能源微电网优化配置控制算法转入DSP模块中的能源优化配置单元进行操作,解决传统控制单元处理能力不足的问题;提高控制系统的运算速度和上位机监控模块的监控水平。
【附图说明】
[0008]图1为光伏智能微电网的结构示意图;
[0009]图2为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解,以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式,并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。
[0011]光伏智能微电网结构的如图1所示,微电网能源管理系统需要与光伏逆变器、储能逆变器以及储能BMS进行数据通信,并且根据这些设备提供的微电网运行状态数据,采用能源微电网优化配置控制算法对微电网运行模式进行控制管理。
[0012]本实用新型采取的技术方案如图1所示,一种基于DSP和ARM的光伏智能微电网的管理系统,包括DSP模块和ARM模块,DSP模块包括数据通信单元11和能源优化配置单元12,ARM模块包括控制单元13和上位机单元14,数据通信单元11用于实现控制单元13与光伏逆变器22、储能逆变器23、储能电池管理模块21、智能双向电表、上位机监控模块之间的数据交互(数据交互是指数据通信单元11接收来自光伏逆变器22、储能逆变器23、储能电池管理模块21、智能双向电表和上位机监控模块输入的数据并将其转换为控制单元13所需要的数字量并发送至控制单元13,将控制单元13的控制信息按照相应的通信协议转发给上述各设备或模块),控制单元13对数据通信单元11输入的信号进行分析处理,控制单元13依据分析处理的结果执行如下三个操作:其一为依据处理的结果通过数据通信单元11发送相应指令调控光伏逆变器22、储能逆变器23、储能电池管理模块21的运行状态;其二为通过上位机单元14将处理的数据结果按照与上位机监控模块的通信协议打包,并直接发送至上位机监控模块进行显示,上位机单元14与上位机监控模块通过数据线进行连接;其三为将数据发送至能源优化配置单元12进行能源微电网优化配置分析处理、能源优化配置单元12将分析处理结果通过数据通信单元11反馈给控制单元13、控制单元13依据反馈结果执行相应动作。控制单元13用于将数据通信单元11发送过来是数据进行分析和处理,将复杂算法的运行转移到能源优化配置单元12中实现。该模块运行嵌入式操作系统,使用多线程处理功能,控制各命令的执行。
[0013]上述技术方案中,通过DSP模块和ARM模块组合构成光伏智能微电网的管理系统,将复杂的能源微电网优化配置控制算法转入DSP模块中的能源优化配置单元12进行操作,解决传统控制单元13处理能力不足的问题;提高控制系统的运算速度和上位机监控模块的监控水平。
[0014]具体的方案为:数据通信单元11采用485通信方式分别与光伏逆变器22、储能逆变器23、智
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