專利名稱：一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣設(shè)備和電氣工程，尤其是涉及一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置。
背景技術(shù)：
儲能系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的主要組成部分，將在智能電網(wǎng)中發(fā)揮重要作用，充當(dāng)發(fā)電與輸配電之間、輸配電與用電之間的“耦合器”、“平衡器”和“緩沖器”。儲能系統(tǒng)包括儲能裝置、并網(wǎng)裝置和監(jiān)控裝置。并網(wǎng)裝置是連接儲能裝置和交流電網(wǎng)的接口，能夠?qū)崿F(xiàn)儲能裝置和交流電網(wǎng)之間能量的雙向傳遞，其核心部分是變流器。隨著儲能系統(tǒng)容量的不斷增大，對大容量并網(wǎng)裝置的技術(shù)特性和運(yùn)行特性(如穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、電磁兼容等)，應(yīng)加以充分的重視。我國新能源資源主要分布在偏遠(yuǎn)地區(qū)，新能源發(fā)電自身具有隨機(jī)性、間歇性特征，大規(guī)模發(fā)展對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定提出了新的挑戰(zhàn)。儲能技術(shù)在很大程度上解決了新能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動性問題，可以實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的平滑輸出，使大規(guī)模風(fēng)電及太陽能發(fā)電方便、可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)，提高其經(jīng)濟(jì)效益。儲能系統(tǒng)也是智能電網(wǎng)重要組成部分，對儲能并網(wǎng)系統(tǒng)模塊化與儲能系統(tǒng)功能一體化的研究，有利于儲能系統(tǒng)大規(guī)模的發(fā)展和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種量測精度高、操作靈活的儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置，該裝置對待測設(shè)備進(jìn)行溫濕度和電壓電流信號采集，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)，所述的一體化量測裝置包括機(jī)箱和設(shè)在機(jī)箱內(nèi)的電源模塊、溫濕度采集模塊、電壓電流采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊和通信模塊，所述的電源模塊分別連接溫濕度采集模塊、電壓電流采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊和通信模塊，所述的溫濕度采集模塊通過信號轉(zhuǎn)換模塊與通信模塊連接，所述的電壓電流采集模塊與通信模塊連接，所述的通信模塊通過網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)連接。所述的溫濕度采集模塊上連接有溫濕度傳感器。所述的電壓電流采集模塊包括實(shí)時嵌入式處理單元和量測信號輸入端子，所述的實(shí)時嵌入式處理單元分別連接量測信號輸入端子和通信模塊，所述的量測信號輸入端子與待測設(shè)備連接；實(shí)時嵌入式處理單元通過量測信號輸入端子采集待測設(shè)備的電壓信號和電流信號，并將電壓電流信號轉(zhuǎn)換為所需要的測量值傳輸給通信模塊。所述的所需要的測量值包括電壓電流的有效值、總諧波失真和諧波信號以及功率和電能數(shù)據(jù)。所述的通信模塊的一端通過以太網(wǎng)分別連接信號轉(zhuǎn)換模塊和電壓電流采集模塊，另一端通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)通訊連接。
所述的信號轉(zhuǎn)換模塊為用于485信號與以太網(wǎng)信號轉(zhuǎn)換的電路，信號轉(zhuǎn)換模塊通過485通訊線與溫濕度采集模塊連接。所述的上位機(jī)上安裝有人機(jī)界面，對通信模塊的輸出結(jié)果進(jìn)行可視化顯示，包括輸出顯示界面、顯示配置界面、告警顯示界面、歷史記錄顯示界面、運(yùn)行狀態(tài)顯示界面和參數(shù)設(shè)置顯示界面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明對各硬件模塊進(jìn)行集成設(shè)計，將所有設(shè)備安裝在一個機(jī)箱內(nèi)，盡可能減少與外部的連線，這樣既可以安裝在機(jī)柜內(nèi)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在線實(shí)時量測，也可以作為移動式量測裝置，與移動終端配合使用，實(shí)現(xiàn)靈活的現(xiàn)場測試需求；2、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)電壓、電流量測、溫濕度的精確量測，并通過一系列的算法處理和運(yùn)算，將所需要的測量值及分析值顯示在上位機(jī)的人機(jī)界面中，測量精度高、實(shí)時性好，保證儲能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為上位機(jī)中顯示的系統(tǒng)運(yùn)行曲線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置，該裝置對待測設(shè)備進(jìn)行溫濕度和電壓電流信號采集，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)6，如圖1所示，該裝置包括機(jī)箱和設(shè)在機(jī)箱內(nèi)的電源模塊1、溫濕度采集模塊2、電壓電流采集模塊3、信號轉(zhuǎn)換模塊5和通信模塊4，電源模塊I分別連接溫濕度采集模塊2、電壓電流采集模塊3、信號轉(zhuǎn)換模塊5和通信模塊4，溫濕度采集模塊2通過信號轉(zhuǎn)換模塊5與通信模塊4連接，電壓電流采集模塊3與通信模塊4連接，通信模塊4的一端通過以太網(wǎng)分別連接信號轉(zhuǎn)換模塊5和電壓電流采集模塊3，另一端通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)6通訊連接，電源模塊I與外部交流電源連接。溫濕度采集模塊2上連接有溫濕度傳感器7。電壓電流采集模塊3可測量直流，也可測量交流。電壓電流采集模塊3包括實(shí)時嵌入式處理單元和量測信號輸入端子，實(shí)時嵌入式處理單元分別連接量測信號輸入端子和通信模塊，量測信號輸入端子與待測設(shè)備連接；實(shí)時嵌入式處理單元通過量測信號輸入端子采集待測設(shè)備的電壓信號和電流信號，并將電壓電流信號轉(zhuǎn)換為所需要的測量值傳輸給通信模塊。所需要的測量值包括電壓電流的有效值(RMS)、總諧波失真(THD)和諧波信號以及功率和電能數(shù)據(jù)等。對電壓信號的測量包括RMS、THD、諧波、不平衡等；對電流信息的測量包括RMS、THD、諧波、直流部分；功率的計算包括功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率等；電能的計算包括有功電能合計、無功電能合計、視在能量合計、正有功電能、負(fù)有功電能等。信號轉(zhuǎn)換模塊為用于485信號與以太網(wǎng)信號轉(zhuǎn)換的電路，信號轉(zhuǎn)換模塊通過485通訊線與溫濕度采集模塊連接。上位機(jī)上安裝有人機(jī)界面，對通信模塊的輸出結(jié)果進(jìn)行可視化顯示，包括輸出顯示界面、顯示配置界面、告警顯示界面、歷史記錄顯示界面、運(yùn)行狀態(tài)顯示界面和參數(shù)設(shè)置顯示界面，具有時鐘和校時功能。如圖2所示，通過這些顯示界面能清楚的知道系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、各輸出量的數(shù)值、歷史記錄等，并可提供系統(tǒng)通訊實(shí)時通訊工況圖，提供圖形化顯示實(shí)時電壓、電流等信息，提供圖形化諧波、功率、電能等信息，提供圖形化報警等信息。上述儲能并網(wǎng)系統(tǒng)的一體化量測裝置，能實(shí)時監(jiān)測并網(wǎng)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，記錄和分析對電網(wǎng)以及儲能電池的影響，保證儲能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行具有重要的意義。
權(quán)利要求
1.一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置，該裝置對待測設(shè)備進(jìn)行溫濕度和電壓電流信號采集，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)，其特征在于，所述的一體化量測裝置包括機(jī)箱和設(shè)在機(jī)箱內(nèi)的電源模塊、溫濕度采集模塊、電壓電流采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊和通信模塊，所述的電源模塊分別連接溫濕度采集模塊、電壓電流采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊和通信模塊，所述的溫濕度采集模塊通過信號轉(zhuǎn)換模塊與通信模塊連接，所述的電壓電流采集模塊與通信模塊連接，所述的通信模塊通過網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置，其特征在于，所述的溫濕度采集模塊上連接有溫濕度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置，其特征在于，所述的電壓電流采集模塊包括實(shí)時嵌入式處理單元和量測信號輸入端子，所述的實(shí)時嵌入式處理單元分別連接量測信號輸入端子和通信模塊，所述的量測信號輸入端子與待測設(shè)備連接；實(shí)時嵌入式處理單元通過量測信號輸入端子采集待測設(shè)備的電壓信號和電流信號，并將電壓電流信號轉(zhuǎn)換為所需要的測量值傳輸給通信模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置，其特征在于，所述的所需要的測量值包括電壓電流的有效值、總諧波失真和諧波信號以及功率和電能數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置，其特征在于，所述的通信模塊的一端通過以太網(wǎng)分別連接信號轉(zhuǎn)換模塊和電壓電流采集模塊，另一端通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)通訊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置，其特征在于，所述的信號轉(zhuǎn)換模塊為用于485信號與以太網(wǎng)信號轉(zhuǎn)換的電路，信號轉(zhuǎn)換模塊通過485通訊線與溫濕度采集模塊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置，其特征在于，所述的上位機(jī)上安裝有人機(jī)界面，對通信模塊的輸出結(jié)果進(jìn)行可視化顯示，包括輸出顯示界面、顯示配置界面、告警顯示界面、歷史記錄顯示界面、運(yùn)行狀態(tài)顯示界面和參數(shù)設(shè)置顯示界面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種儲能并網(wǎng)系統(tǒng)一體化量測裝置，該裝置對待測設(shè)備進(jìn)行溫濕度和電壓電流信號采集，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)，所述的一體化量測裝置包括機(jī)箱和設(shè)在機(jī)箱內(nèi)的電源模塊、溫濕度采集模塊、電壓電流采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊和通信模塊，所述的電源模塊分別連接溫濕度采集模塊、電壓電流采集模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊和通信模塊，所述的溫濕度采集模塊通過信號轉(zhuǎn)換模塊與通信模塊連接，所述的電壓電流采集模塊與通信模塊連接，所述的通信模塊通過網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明各硬件模塊進(jìn)行集成，具有量測精度高、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01R1/04GK103197174SQ201310077828
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者陳海波, 時珊珊, 張宇, 白紀(jì)軍, 劉雋, 徐忠喜 申請人:上海市電力公司, 國家電網(wǎng)公司, 華東電力試驗研究院有限公司