一种直流微电网监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电网监测领域，尤其是涉及一种直流微电网监测系统。
【背景技术】
[0002]随着全球经济的发展，能源需求快速增长，尤其是对电力的需求更加凸显，环境问题也日益严重。在能源需求和环境保护的双重压力下，分布式发电应运而生。分布式发电是将小型发电装置就近分布在负荷附近的一种发电方式，可以有效地利用可再生能源。这种方式可以省去庞大的输配电网络，减小了电能传输过程中的损耗，同时还能有效地提高供电可靠性。然而，分布式发电也存在一些问题，比如分布式电源接入成本高、分布式电源输出不稳定等。为了协调大电网和分布式发电的矛盾，充分挖掘分布式能源的价值，微电网的概念也随之出现。
[0003]微电网的组网方式包括交流微网、直流微网和交直流混合微网。较之于交流微网，直流微网不需要考虑频率和相位的问题，对于直流微网的控制只取决于直流母线电压，因此控制较为简单，同时具有较高的供电质量。其次，直流微网对比交流微网省去了不少变流装置，能量变换环节更少，这就意味着直流微网具有更低的成本和更高的效率。对于直流微电网供电而言，最重要的就是保证系统安全可靠，直流微电网监测保护系统也就显得尤为重要。现有的微电网监测系统主要针对交流微电网，而且组网复杂，不便于实现对分布式直流微电网的集中监测。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种直流微电网监测系统，解决了现有微电网监测系统组网复杂，不便于实现分布式直流微电网集中监测的问题。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种直流微电网监测系统，包括主控单元、第二通讯单元和至少一个基本单元，所述基本单元包括直流微电网单元、现地监测单元、第一通讯单元和从控单元，所述直流微电网单元与现地监测单元连接，所述现地监测单元的输出端通过第一通讯单元与从控单元的输入端连接，所述从控单元通过第二通讯单元与主控单元连接；所述现地监测单元包括信号采集单元和信号处理单元，所述信号采集单元的输出端与信号处理单元的输入端连接。
[0007]优选的，所述信号采集单元包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，所述电压传感器、电流传感器和温度传感器的输出端均与信号处理单元的输入端连接。
[0008]优选的，所述温度传感器为热电阻PT100。
[0009]优选的，所述信号处理单元包括信号调理电路和微控制器，所述微控制器为单片机。
[0010]优选的，所述第一通讯单元采用RS485通讯模块。
[0011]优选的，所述第二通讯单元采用工业以太网模块。
[0012]优选的，所述从控单元和主控单元均采用工控机。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014]1、本实用新型的底层通讯采RS485、上层通讯采用工业以太网的通信方式，降低了系统通讯的复杂程度，有效地提高了通信网络的抗干扰能力，同时也解决了通信速度和通信距离之间的矛盾。
[0015]2、本实用新型采用单片机来作为现地监测单元的控制核心，降低了成本，同时也使得其具有更高的通讯兼容性。
[0016]3、采用工业以太网通讯，使得系统具有更高的可扩展性，实现了灵活组网。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构框图。
[0018]图2为现地监测单元的结构框图。
[0019]图3为信号调理电路的结构框图。
[0020]图中:1_基本单元、2-第二通讯单元、3-主控单元、11-直流微电网单元、12-现地监测单元、13-第一通讯单元、14-从控单元。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
[0022]如图1所示，本实用新型包括主控单元3、第二通讯单元2和若干个基本单元1，基本单元1的数目根据作业现场实际情况确定。
[0023]基本单元1包括直流微电网单元11、现地监测单元12、第一通讯单元13和从控单元14。现地监测单元12设置在各个直流微电网单元11的输电线路上，用来监测直流微电网单元11的各项电能参数。如图2所示，现地监测单元12包括信号采集单元121和信号处理单元122，信号采集单元121为各种传感器，包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，电压传感器采用电压互感器，电流传感器采用电流互感器，温度传感器则采用热电阻PT100。信号采集单元121的输出端与信号处理单元122的输入端连接。信号处理单元122包括信号调理电路和微控制器，如图3所示，信号调理电路由放大电路和A/D转换电路组成，从信号采集单元121中采集的反映直流微电网单元11电能质量的模拟量信号首先进入放大电路，经放大电路放大之后，进入A/D转换电路，将模拟信号转换为微控制器能够识别的数字信号，数字信号进入到微控制器中进行处理，微控制器采用单片机。
[0024]现地监测单元12的输出端通过第一通讯单元13与从控单元14的输入端连接，第一通讯单元13采用RS485通讯模块，该模块具有通讯距离长、数据传输速率高和抗共模干扰能力强的优点。微控制器将经过处理的信号，经过RS485模块将信号传输给从控单元14，从控单元14采用工控机，工控机可以对采集到的直流微电网单元11的信号在屏幕上进行显示，当信号超出正常范围时，工控机可以向保护电路发送动作信号，保护电路动作对直流微电网单元11进行保护。
[0025]从控单元14通过第二通讯单元2与主控单元3连接，第二通讯单元2采用工业以太网，工业以太网具有良好的可扩展性，通讯介质采用光纤，提高数据传输的速率。主控单元3采用工控机，可以对各个基本单元的电能质量进行集中监测和数据存储，并且一旦发现相应基本单元1的数据异常，根据故障的严重程度向保护电路发出相应的报警、处理请求或保护动作指令。
[0026]本实用新型的底层通讯采RS485、上层通讯采用工业以太网的通信方式，一方面降低了监测系统通讯的复杂程度，使得系统具有很好的可扩展性，实现了灵活组网，另一方面，提高了通信网络的抗干扰能力，解决了通信速度和通信距离之间的矛盾。
[0027]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种直流微电网监测系统，其特征在于:包括主控单元、第二通讯单元和至少一个基本单元，所述基本单元包括直流微电网单元、现地监测单元、第一通讯单元和从控单元，所述直流微电网单元与现地监测单元连接，所述现地监测单元的输出端通过第一通讯单元与从控单元的输入端连接，所述从控单元通过第二通讯单元与主控单元连接；所述现地监测单元包括信号采集单元和信号处理单元，所述信号采集单元的输出端与信号处理单元的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种直流微电网监测系统，其特征在于:所述信号采集单元包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，所述电压传感器、电流传感器和温度传感器的输出端均与信号处理单元的输入端连接。3.根据权利要求2所述的一种直流微电网监测系统，其特征在于:所述温度传感器为热电阻PT100。4.根据权利要求1所述的一种直流微电网监测系统，其特征在于:所述信号处理单元包括信号调理电路和微控制器，所述微控制器为单片机。5.根据权利要求1所述的一种直流微电网监测系统，其特征在于:所述第一通讯单元采用RS485通讯模块。6.根据权利要求1所述的一种直流微电网监测系统，其特征在于:所述第二通讯单元采用工业以太网模块。7.根据权利要求1所述的一种直流微电网监测系统，其特征在于:所述从控单元和主控单元均采用工控机。
【专利摘要】本实用新型涉及一种直流微电网监测系统，包括主控单元、第二通讯单元和若干个基本单元，所述基本单元包括直流微电网单元、现地监测单元、第一通讯单元和从控单元，所述直流微电网单元与现地监测单元连接，所述现地监测单元的输出端通过第一通讯单元与从控单元的输入端连接，所述从控单元通过第二通讯单元与主控单元连接；所述现地监测单元包括信号采集单元和信号处理单元，所述信号采集单元的输出端与信号处理单元的输入端连接。本实用新型具有很高的可扩展性，并且有效地提高了通信网络的抗干扰能力，实现了监测系统的灵活组网。
【IPC分类】H02J13/00
【公开号】CN205081566
【申请号】CN201520818792
【发明人】王小娴
【申请人】国网河南镇平县供电公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月22日