调度机构EMS组成，负责接收区域中央控制器发出的数据，并进行汇总分析、作出 决策，对区域多微网系统进行调控。
[0018] 在本发明的分层级多时间尺度通信方法中，区域型中央控制器与调度机构EMS之 间、区域型中央控制器与一体化终端之间、一体化终端与光伏、储能之间采用以太网通信； 一体化终端与负荷、开关之间采用RS485或CAN通信。
[0019] 采用以太网通信进行实时数据的收发和控制，效果最好，RS485通信次之，CAN通信 速度最慢。为了保证控制的实时性，要求中央控制器对下层设备的通信采用以太网通信。当 要求中央控制器就地采集信息量较少时，则可以采用485通信或者CAN通信。部分底层设备 (负荷、开关)不具备以太网通信功能，常采用现场总线通信方式。
[0020] CAN总线传输可靠性很高、系统结构简单、性价比高，RS485接口具有良好的抗噪声 干扰性、传输距离长，以太网传输速率高、成本低、易组网，在满足技术性要求的情况下，根 据经济性指标对各层的通信方式进行选择，使系统经济性取得最优。
[0021] 为了验证本发明所提出的适用于区域多微网的分层级多时间尺度通信系统及方 法，本发明结合某区域多微网的通信实例进行分析验证。
[0022]某区域多微网的通信要求，区域中央控制器可以向不少于100户能效管理终端下 发控制指令与实现状态监测。由于每个用户与电网都通过一条支路与上一级电网连接。而 且每一户的最大实时通信量为40个模拟量和10个开关量（以分布式发电系统和负荷两种不 同类型的实时通信数据最大值为依据）。再考虑接入中央控制器的还有每一户的出口开关、 气象站等其他零散设备，相关通信数据可以由每一户的通信量预留覆盖，这里不做累计。
[0023] 在考虑采用区域中央控制器对底层用户进行调度时，将其下一层用户看成是一个 "可调度的、带有一定限制的分布式电源"，为此，中央控制器的通信量大概为： 下一层用户实时通信数据大概为：100*10=1000个开关量，100*40=4000个模拟量； 与用户同一个级别的负荷按照10个计算，则实时通信数据大概为：10*7=70个开关量， 10*37=370个模拟量； 考虑到配电网中的众多数据基本上被以上两种类型的数据涵盖，这里就不再增加考虑 了。
[0024] 综上所述，对于100个用户，区域中央控制器的总通信数大概为：1100个开关量和 4400个模拟量。
[0025] 一个模拟量按32bit进行计算，区域中央控制器的总通信位数为：1100+32*4400= 141900 bit。
[0026]对于计算所得的总通信位数，采用不同通信方式时，其理论通信速度与通信时间 如表1所示。采用以太网通信进行实时数据的收发和控制，效果最好，RS485通信次之，CAN通 信速度最慢。区域型中央控制器与调度机构EMS之间、区域型中央控制器与一体化终端之 间、一体化终端与光伏、储能之间采用以太网通信;一体化终端与负荷、开关之间采用RS485 或CAN通信。既提高了控制的实时性，又保证了底层设备的通信功能，使区域多微网系统通 信性能和经济性取得最优。
[0027]表 1
以上对本发明所提供的一种适用于区域多微网的分层级多时间尺度通信系统及方法 进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实 施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术 人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说 明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1. 一种适用于区域多微网的分层级多时间尺度通信系统，其特征在于包括调度层、终 端层和底层即设备层，各层之间通过以太网、RS485或CAN通信相互通信;终端层由区域型中 央控制器和一体化终端组成，底层由负荷、开关、光伏和储能组成；区域型中央控制器与调 度机构EMS之间、区域型中央控制器与一体化终端之间、一体化终端与光伏、储能之间采用 以太网通信；一体化终端与负荷、开关之间采用RS485或CAN(Controller Area Network，控 制局域网总线)通信。2. 根据权利要求1所述的适用于区域多微网的分层级多时间尺度通信系统，其特征在 于:底层负责将包括电流、电压、功率、开关状态的测量数据向一体化终端传输，以及接收一 体化终端下发的包括运行方式控制、开关闭合关断指令；区域中央控制器接收一体化终端 采集的信息与调度层的决策信息，并下发控制命令给一体化终端；调度层负责接收区域中 央控制器发出的微电网运行状态数据，并进行汇总分析、作出决策，对区域多微网系统进行 调控。3. 利用权利要求1所述分层级多时间尺度通信系统的分层级多时间尺度通信方法，其 特征在于包括以下通信模式： (a) 调度层与终端层采用短时间尺度的以太网通信方式通信； (b) 终端层内部的区域型中央控制器与一体化终端采用以太网通信方式通信； (c) 终端层与底层根据不同的底层设备选择以太网通信或RS485/CAN通信。4. 根据权利要求3所述的通信方法，其特征在于:模式(c)的通信方式具体的选择策略 是:光伏、储能这两类底层设备与终端层采用以太网通信，负荷、开关这两类底层设备与终 端层采用长时间尺度的RS485/CAN通信。5. 根据权利要求3所述的通信方法，其特征在于:数据大于设定量的实时通信，采用以 太网通信，采集数量信息少于设定量时则可以采用485通信或者CAN通信，且部分底层设不 具备以太网通信功能，采用现场总线通信方式。
【专利摘要】本发明公开了一种适用于区域多微网的分层级多时间尺度通信系统及方法。本发明对区域多微网的通信系统及方法进行研究，提出了一种基于分层级多时间尺度的区域多微网通信系统及方法。本通信系统由调度机构能量管理系统、区域型中央控制器、一体化终端以及负荷、开关、光伏、储能、通信装置组成。本分层级多时间尺度通信方法基于不同通信方式的通信速度，既提高了控制的实时性，又保证了底层设备的通信功能，使系统通信性能和经济性取得最优。
【IPC分类】H04L12/403
【公开号】CN105515931
【申请号】CN201510866207
【发明人】杨苹, 许志荣, 郑群儒, 郑成立, 何婷
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月30日