专利名称：微网系统测控终端装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于微网系统的控制设备领域，具体涉及一种微网系统测控终端装置。
背景技术：
在分布式供电的应用领域，一种新型的电网运行技术一微电网技术近年来得到了世界各国的重视。微网技术的兴起主要是为了解决分布式电源并网带来的技术和管理上的问题，是分布式供电技术的重要发展方向。微网系统中接入的设备非常复杂，种类特别多，接口形式与控制方法也不尽相同，这对如何安全高效地接入并整合这些设备、使得微网系统发挥最大作用提出了新的挑战，如何解决此类问题将成为未来微网技术发展的一个关键技术之一。
发明内容本实用新型针对微网技术中存在的分布式供电技术的难题，针对目前现有技术对分布式电源控制的不足，提供一种微网系统测控终端装置。本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种微网系统测控终端装置，包括主控模块、数据采集与控制模块和通信处理模块，所述数据采集与控制模块采集微网内断路器、智能电表、储能控制器、光伏逆变器、风机逆变器、有源滤波控制器及二次保护设备的实时数据信息，并将实时数据信息传递给所述主控模块，主控模块存放、处理数据采集与控制模块采集到的实时数据信息，并将实时数据信息通过通信处理模块发送到上位微网系统控制器；同时，主控模块通过通信处理模块接收上位微网系统控制器的控制命令，并将控制命令通过数据采集与控制模块传递到微网内的断路器、智能电表、储能控制器、光伏逆变器、风机逆变器、有源滤波控制器及二次保护设备，控制其工作状态。而且、所述数据采集与控制模块通过数字式采集与控制方式采集断路器的状态信息，控制断路器的动作；通过协议式采集与控制方式采集智能电表、储能控制器、光伏逆变器、风机逆变器、有源滤波控制器及二次保护设备的实时数据信息，控制这些设备的参数设定和启停动作。而且、所述协议式采集与控制包括基于RS485总线的Modbus协议、基于CAN总线的专用通信协议、基于以太网的标准IEC60870-5-103协议。而且、所述数据采集与控制模块、主控模块、通信处理模块及上位微网系统控制器之间采用基于以太网的通信协议方式进行信息的传递。本实用新型的优点和积极效果是I、本实用新型的数据采集与控制模块根据微网设备多样性的特点采用了数字式和协议式两种方式,适应了微网的需求。2、本实用新型采用多种协议方式与微网内各设备进行通讯，提高了微网内各设备的通讯效率。3，、由于本实用新型针对微网内不同功能的设备采用针对性的通讯方式，满足了微网系统精确控制、快速响应、安全稳定的要求。
图I是实用新型的连接原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述一种微网系统测控终端装置，如图I所示，包括主控模块、数据采集与控制模块和通信处理模块，所述数据采集与控制模块采集微网内断路器、智能电表、储能控制器、光伏逆变器、风机逆变器、有源滤波控制器及二次保护设备的实时数据信息，并将实时数据信息传递给所述主控模块，主控模块存放、处理数据采集与控制模块采集到的实时数据信息，并将实时数据信息通过通信处理模块发送到上位微网系统控制器；同时，主控模块通过通信处理模块接收上位微网系统控制器的控制命令，并将控制命令通过数据采集与控制模块传递到微网内的断路器、智能电表、储能控制器、光伏逆变器、风机逆变器、有源滤波控制器及二次保护设备，控制其工作状态。实施例I、主控模块本实用新型的主控模块采用的CPU是SAMSUNG S3C6410，其主频高达667MHz，内存采用DDR SDRAM，最大为512MB，还具有128KB的二级缓存，其强劲的CPU和大容量内存足以满足嵌入式Linux操作系统的运行需求，使得系统可以快速响应来自以太网通信和设备的采集与控制。主控模块同时还支持4路USB2. 0，SD卡接口、VGA接口等，使得对系统外围设备的支持更加全面。主控模块的执行流程如下一方面，将数据采集与控制模块送来的智能电表、储能控制器、光伏逆变器、风机逆变器、有源滤波控制器及二次保护设备数据与断路器状态经过通信处理模块以自定义的协议发送至上位微网系统控制器，整个采集过程一直处于进行当中，这占据了整个主控模块的大部分执行周期；另一方面，一旦上位微网系统控制器下达了对微网内某个设备进行控制的命令，经过通信模块的接收和解析后，通知主控模块进行读取，然后主控模块按照事先规定好的控制点号对相应的设备进行控制，如执行启动/停止光伏逆变器、调节输出功率、断开/闭合断路器等动作。2、数据采集与控制模块为应对微网接入设备的多样性，数据采集与控制模块设计了以下四种接口以满足需求(I) RS485 接口通过RS485总线可以采集风机逆变器、储能控制器、有源滤波控制器等设备的数据信息，也可以修改设备的参数和控制启停动作等。其采用的通信协议可以为标准的ModBus RTU/ASCII协议、DLT645协议或者其他自定义的通信协议。本实用新型共提供了 4个RS485接口，理论上可以接入的RS485总线设备多达1024个。[0024](2) CAN 接口通过CAN总线可以采集智能电表、光伏逆变器等设备的数据信息，同样可以修改设备的参数和控制输出功率等。其采用的通信协议可以为任意的自定义通信协议。本实用新型实施例共提供了 I个CAN接口，通信速度达到1Mbps，适用于高速数据采集。(3)以太网接口通过以太网接口可以采集二次保护设备等实时数据信息，其采用的通信协议可以为标准的IEC60870-5-103协议、IEC60870-5-104协议等通信协议。本实用新型实施例提供了一个IOOMbps以太网接口专门用于与具有以太网接口的电力设备进行连接。微网内的二次保护设备包括下一级电网变电设备，微网内的照明设备及其它用电设备。(4)数字输入输出接口数字输入接口一般用于采集断路器开关位置和故障状态，而数字输出接口则用于控制断路器的分闸与合闸动作。这部分接口在设计时尤其注意进行了光耦隔离，保证微网系统测控终端装置供电电源与断路器控制电源直接的安全隔离。本实用新型实施例提供了16路数字量输入和16路数字量输出，可接入的断路器可达到8个。3、通信处理模块通信处理模块采用自定义的通信协议，从主控模块中读取设备的数据信息，向上位微网系统控制器传送模拟量、开关量、SOE变位和日志信息等，同时也负责接收上位微网系统控制器下发的遥控、遥调操作命令，经过解析后通知主控模块进行读取。这部分的模块设计具有按照自定义的通信协议自动组合报文并转发，接收报文后自动解析并通知读取的功能，为主控模块减轻了数据组帧和解析的负担，大大提高了执行效率。本实用新型实施例提供的与上位微网系统控制器通信的为10/100MbpS以太网接口，足以满足与上位微网系统控制器之间的数据交换的速度，保证数据的实时上传与指令的快速下发。需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式
中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种微网系统测控终端装置，其特征在于包括主控模块、数据采集与控制模块和通信处理模块，所述数据采集与控制模块采集微网内断路器、智能电表、储能控制器、光伏逆变器、风机逆变器、有源滤波控制器及二次保护设备的实时数据信息，并将实时数据信息传递给所述主控模块，主控模块存放、处理数据采集与控制模块采集到的实时数据信息，并将实时数据信息通过通信处理模块发送到上位微网系统控制器；同时，主控模块通过通信处理模块接收上位微网系统控制器的控制命令，并将控制命令通过数据采集与控制模块传递到微网内的断路器、智能电表、储能控制器、光伏逆变器、风机逆变器、有源滤波控制器及二次保护设备，控制其工作状态。
2.根据权利要求I所述的微网系统测控终端装置，其特征在于所述数据采集与控制模块通过数字式采集与控制方式采集断路器的状态信息，控制断路器的动作；通过协议式采集与控制方式采集智能电表、储能控制器、光伏逆变器、风机逆变器、有源滤波控制器及二次保护设备的实时数据信息，控制这些设备的参数设定和启停动作。
3.根据权利要求2所述的微网系统测控终端装置，其特征在于所述协议式采集与控制包括基于RS485总线的Modbus协议、基于CAN总线的专用通信协议、基于以太网的标准 IEC60870-5-103 协议。
4.根据权利要求I所述的微网系统测控终端装置，其特征在于所述数据采集与控制模块、主控模块、通信处理模块及上位微网系统控制器之间采用基于以太网的通信协议方式进行信息的传递。
专利摘要本实用新型涉及一种微网系统测控终端装置，包括主控模块、数据采集与控制模块和通信处理模块，所述数据采集与控制模块采集微网内各设备的实时数据信息，并将其传递给主控模块，主控模块存放、处理采集到的信息，并将信息通过通信处理模块发送到上位控制器；同时，主控模块通过通信处理模块接收上位控制器的命令，并将命令传递到微网内的各设备；本实用新型采用了数字式和协议式两种方式采集微网内各设备信息，并且采用多种接口与微网内各进行通讯，提高了通讯效率，满足了微网系统精确控制、快速响应、安全稳定的要求。
文档编号H02J13/00GK202817910SQ201220518850
公开日2013年3月20日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者杨宇全, 张鹏, 陈彦, 遇柄旭, 李树满, 迟福建, 王庆平, 张毅, 张金禄, 徐志宏, 王家兴, 吕红星, 李刚, 尚学军, 梁晓虎, 刘美静 申请人:天津市电力公司, 国家电网公司