一种集成综合能源服务接口的微电网协调控制器的制作方法

本实用新型涉及微电网协调控制技术领域，尤其是一种集成综合能源服务接口的微电网协调控制器。

背景技术：

微电网集合了各种分布式电源，是继配电系统之后，未来能源供应的一个重要研究方向，其系统运行模式相较于大电网，突出了微型、清洁、自治、友好等特征。微电网由分布式能源、储能设备、转换模块、控制管理模块和负载构成，既能够通过静态开关并入大电网运行，作为大电网的一个可控单元；另外如果大电网出现问题，可以切出离网，作为满足用户特定需要的一个系统。微电网的实际应用给大电网带来了诸多的便利，提高电力系统局部供电可靠性；有效较少了长距离输电；更重要的是为分布式能源的接入提供了便利，大大提高了各种新能源的消纳。

我国电力体制正在启动新一轮深化改革工作，其目的是实现电力商品属性，构建具有竞争性的电力市场。电网企业需在新的电力市场环境下拓展务覆盖面，发展能源综合服务，提升企业盈利能力。在此背景下，电力用户侧需求得到了释放，综合能源服务需求猛增。近年来，微电网系统建设已经逐步开始与综合能源服务结合。综合能源服务通常包括电/热/气/水等多种能源形式，传统微电网协调控制装置无法满足该应用场景的需求。

为了有效解决上述问题，拟设计一套集成综合能源服务接口的微电网协调控制器，该控制器能够实现对微电网内部多种综合能源的协调与控制需求，有效提高对微电网多能源的调控能力，实现微电网经济运行。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种集成综合能源服务接口的微电网协调控制器，旨在于能够实现对微电网内部多种综合能源的协调与控制需求，有效提高对微电网多能源的调控能力，实现微电网经济运行。

为实现上述的目的，本实用新型的技术方案为：一种集成综合能源服务接口的微电网协调控制器，其包括主控芯片、上层通信模块、显示模块、底层通信模块和数据存储模块；所述主控芯片与上层通信模块之间通过4G无线通信方式连接，主控芯片与显示模块之间通过高速I/O接口连接，主控芯片与数据存储模块通过USB通信方式连接，主控芯片与底层通信模块通过RS485通信方式连接；所述底层通信模块包括RS485电平转换模块、底层数据采集模块和底层控制模块，所述的RS485电平转换模块通过RS485通信方式与主控芯片进行通信，所述RS485电平转换模块分别与底层数据采集模块和底层控制模块相接；所述层控制模块连接控制器。

所述的适集成综合能源服务接口的微电网协调控制器，其中，所述的上层通信模块包括4G电平转换芯片，通过4G无线通信方式与主控芯片连接，4G电平转换芯片与综合能源云服务器相连。

所述的集成综合能源服务接口的微电网协调控制器，其中，所述的显示模块包括显示主控板和LCD液晶显示器，所述显示主控板与LCD液晶显示器相连接。

所述的集成综合能源服务接口的微电网协调控制器，其中，所述的数据存储模块包括Flash存储器和SD卡，分别通过USB通信方式与主控芯片相连。

所述的集成综合能源服务接口的微电网协调控制器，其中，所述的底层数据采集模块包括电表计量模块、4-20mA采集模块和TP100接口；所述电表计量模块对电量信息进行统计，4-20mA采集模块对多种能源信息进行采集，TP100接口外接TP100电阻。

所述的集成综合能源服务接口的微电网协调控制器，其中，所述主控芯片为芯片stm32F417，该芯片集成有高速I/O接口、USB通信接口、RS485通信接口以及无线网通信接口等多种通信接口。

有益效果：本实用新型解决了传统微电网无法协调控制含多能源应用场景的困难，具有很强的实用性；该控制器对集成综合能源服务接口的微电网内部的综合能源进行协调控制，实现内部综合能源数据采集和控制的需求，从而保证集成综合能源服务接口的微电网实现经济稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型的LCD显示器的能源监测界面图。

图3为本实用新型的LCD显示器的操作控制界面图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种集成综合能源服务接口的微电网协调控制器，其包括主控芯片1、上层通信模块2、显示模块3、底层通信模块4和数据存储模块5；所述底层通信模块4包括底层采集模块40和底层控制模块41，所述主控芯片1与上层通信模块2之间通过4G无线通信方式连接，主控芯片与显示模块之间通过高速I/O接口连接，主控芯片与数据存储模块通过USB通信方式连接，主控芯片1与底层通信模块4通过RS485通信方式连接；所述底层通信模块4包括RS485电平转换模块40、底层数据采集模块41和底层控制模块42，所述的RS485电平转换模块40通过RS485通信方式与主控芯片1进行通信，所述RS485电平转换模块40分别与底层数据采集模块41和底层控制模块42相接；所述层控制模块42连接控制器6。

本实用新型的底层通信模块实现底层数据的采集以及控制底层各综合能源控制器，使得微电网达到最优经济运行。同时采用RS485通信方式能够保证传输的稳定可靠性。此外，所述底层控制模块连接控制器，实现对综合能源能量的协调控制。

所述的上层通信模块2包括4G电平转换芯片20，通过4G无线通信方式与主控芯片1连接，4G电平转换芯片20与综合能源云服务器7相连。

采用上述结构后，上层通信模块实现底层数据与上层云服务器的通信，保证数据的实时传递；并且采用4G无线通信方式既保证了通信的稳定性有保证了可靠性和快速性。

所述的显示模块3包括STM32F429显示主控板30和LCD液晶显示器31，显示主控板30与LCD液晶显示器31相连。高速I/O接口保证了通信的快速性，液晶显示器实现人机交互，更方便对微电网中的综合能源进行监控。

所述的数据存储模块5包括Flash存储器50和SD卡51，分别通过USB通信方式与主控芯片1相连。

所述的底层数据采集模块41包括电表计量模块410、4-20mA采集模块411和TP100接口412。电表计量模块对电量信息进行统计，4-20mA采集模块对多种能源信息进行采集，TP100接口外接TP100电阻。所述的主控芯片为芯片stm32F417，该芯片集成有高速I/O接口、USB通信接口、RS485通信接口以及无线网通信接口等多种通信接口。

由于本实用新型选择的芯片stm32F417具有功耗低、运算速度快、成本低的特点，此外，该主芯片还集成了高速I/O接口、USB通信接口、RS485通信接口以及无线网通信接口等多种通信接口，处理能力强，通用性好，适合应用在含综合能源微电网协调控制当中。因此本实用新型设计的控制器能够实现对含综合能源微电网的有效协调控制，提高微电网经济性和安全可靠性。

本实用新型能够对微电网中包括电/热/气/水等多种能源形式的综合能源进行有效协调控制，实现微电网的稳定安全运行，提高微电网的经济效益，具有良好的开发前景。

请参阅图2，LCD显示器的能源监测界面主要是对微电网中的多种能源数据进行实时监控，包括电能、热能、水能和气能。操作人员根据监控界面上的数据获取当前耗能数据，根据实际需求判断是否要对相应的能源进行启停控制。

请参阅图3，LCD显示器的操作控制界面主要是用于对微电网中的多种能源进行启停操作，包括用电设备、用热设备、用水设备和用气设备。操作人员根据监测界面获取的用能数据根据需求对相应能源进行启停控制，使得微电网在保证正常安全运行的基础上实现经济运行。

本实用新型适用于集成综合能源的微电网协调控制器可以通过人机交互模块的液晶显示屏对各种用能设备进行操作控制、查看用能数据；可以通过数据存储模块进行各种用能设备的数据、运行日志等历史数据和实时状态运行数据的存储；可以通过上层通信模块与综合能源云服务器进行相互通信；可以通过底层通信模块与底层数据采集器和控制器进行互联。综上所述，本实用新型具有丰富的通信接口，多设备通信方式提高了微电网中综合能源协调控制的通信可靠性，充分满足集成综合能源微电网的运行控制要求。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。