專利名稱：適用于不同類型的風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于分布式發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，涉及適用于不同類型的風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力需求迅速增長，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，分布式發(fā)電(Distributed Generation, DG)可以提供傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)無可比擬的可靠性和經(jīng)濟性,具有污染少、可靠性高、能源利用效率高等優(yōu)點，同時分布式電源位置靈活、分散的特點極好地適應(yīng)了分散電力需求和資源分布，延緩了輸、配電網(wǎng)升級換代所需的巨額投資，它與大電網(wǎng)互為備用也使供電可靠性得以改善。盡管分布式電源優(yōu)點突出，但本身存在諸多問題，如 分布式電源單機接入成本高、控制困難、對大電網(wǎng)的沖擊，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，分布式電源必須馬上退出運行等，這就大大限制了分布式電源的充分發(fā)揮，也間接限制了對新能源的利用。為了降低DG帶來的不利影響，同時發(fā)揮DG積極的輔助作用，一個較好的解決方法就是把DG和負荷一起作為配電子系統(tǒng)——微網(wǎng)(Microgrid)。微網(wǎng)是指由分布式電源、儲能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)。微網(wǎng)是分布式發(fā)電的重要形式之一，微網(wǎng)既可以通過配電網(wǎng)與大型電力網(wǎng)并聯(lián)運行，形成一個大型電網(wǎng)與小型電網(wǎng)的聯(lián)合運行系統(tǒng)(并網(wǎng)模式)，也可以獨立地為當?shù)刎摵商峁╇娏π枨?孤島模式)。例如公開號為CN102157978A，
公開日為2011年08月17日的中國專利文獻，公開了一種風光柴儲孤立微網(wǎng)系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括鉛酸蓄電池、一組或者多組光伏電池陣列、風機、柴油發(fā)電機、微網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)、可控負荷和不可控負荷，風機為一臺以上的風力發(fā)電機或一組以上的風力發(fā)電機組，其中，鉛酸蓄電池和光伏電池陣列通過各個前級雙向DC/DC換流器并入直流母線，然后通過雙向DC/AC逆變器接入交流母線，柴油發(fā)電機通過AC/DC換流器并入直流母線，風力發(fā)電機組通過AC/DC/AC換流器接入交流母線，微網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)用于控制微網(wǎng)內(nèi)的電壓和頻率保持穩(wěn)定。該方案則是提出的具體的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是針對這類微網(wǎng)結(jié)構(gòu)，如果管理能量，合理運用，則需要一套監(jiān)控管理方案。因此出現(xiàn)了，公開號為CN102412594A，
公開日為2012年04月11日的中國專利文獻，公開了一種微網(wǎng)系統(tǒng)的控制方法，所述微網(wǎng)系統(tǒng)包括微網(wǎng)間隔系統(tǒng)、微網(wǎng)主控系統(tǒng)和微網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，微網(wǎng)間隔系統(tǒng)包括連接到低壓母線的風力發(fā)電機、光伏系統(tǒng)、微網(wǎng)負荷單元、能量型儲能元件和功率型儲能元件，所述方法包括微網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)對微網(wǎng)間隔系統(tǒng)中的各個設(shè)備進行實時狀態(tài)監(jiān)控，并且將微網(wǎng)間隔系統(tǒng)中的各個設(shè)備的實時狀態(tài)提供給微網(wǎng)主控系統(tǒng)；微網(wǎng)主控系統(tǒng)基于微網(wǎng)間隔系統(tǒng)中的各個設(shè)備的實時狀態(tài)，判斷是否存在微網(wǎng)內(nèi)部故障；如果微網(wǎng)主控系統(tǒng)確定不存在微網(wǎng)內(nèi)部故障，則微網(wǎng)主控系統(tǒng)判斷是否存在微網(wǎng)外部故障；如果微網(wǎng)主控系統(tǒng)確定不存在微網(wǎng)外部故障，則微網(wǎng)主控系統(tǒng)執(zhí)行削峰填谷控制、功率平滑控制、反轉(zhuǎn)峰谷控制中的至少一種。但是可以明顯看出，該方案中的監(jiān)控系統(tǒng)僅僅只是監(jiān)控各設(shè)備的實時狀態(tài)，從而通過主控系統(tǒng)來確定故障，并不能達到對現(xiàn)有微網(wǎng)的控制、監(jiān)視、檢測及合理的能量管理，還不能保證可以在并網(wǎng)和孤島模式下穩(wěn)定運行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是結(jié)合我國電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀，提出一種適用于不同類型的風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，通過監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個風光儲微網(wǎng)的風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置、配電測控裝置及保護裝置等起到控制、監(jiān)視、檢測的作用，使微網(wǎng)系統(tǒng)能夠在并網(wǎng)、孤島模式下穩(wěn)定運行。為此，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案
適用于不同類型的風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括通信轉(zhuǎn)換模塊、通信總線、總通信轉(zhuǎn)換模塊、監(jiān)控工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠程Web服務(wù)器；風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的控制器分別一一對應(yīng)連接不同的通信轉(zhuǎn)換模塊，通信轉(zhuǎn)換模塊通過通信總線均與總 通信轉(zhuǎn)換模塊連接，總通信轉(zhuǎn)換模塊與監(jiān)控工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠程Web服務(wù)器相連。所述通信轉(zhuǎn)換模塊用于實現(xiàn)風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信，由于風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的控制器的通信規(guī)約、接口不同，具體的是由通信轉(zhuǎn)換模塊將風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的控制器的通信規(guī)約、接口轉(zhuǎn)換成與通信總線一致的通信規(guī)約、接口，然后實現(xiàn)風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的控制器與通信總線之間的通信，通過通信總線完成風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信。所述總通信轉(zhuǎn)換模塊用于統(tǒng)一傳輸數(shù)據(jù)，將風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與監(jiān)控工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠程Web服務(wù)器的數(shù)據(jù)進行交換和存儲。所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于與風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)進行運行參數(shù)的交互，并存儲運行參數(shù)，還與監(jiān)控工作站、遠程Web服務(wù)器進行運行參數(shù)的交換。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和監(jiān)控工作站上構(gòu)建有風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)，能量管理系統(tǒng)用于完成風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理、控制風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)，使風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)在并網(wǎng)模式、孤島模式下穩(wěn)定運行。監(jiān)控工作站還連接有顯示器，監(jiān)控工作站用于實現(xiàn)風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的本地監(jiān)控，通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供的風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完成風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理，通過顯示器顯示風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的實時狀態(tài)信息和統(tǒng)計信息，以及實現(xiàn)生成報表、打印等功能。所述監(jiān)控系統(tǒng)配備有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和冗余數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，其中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的運行參數(shù)和統(tǒng)計信息，為風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理提供數(shù)據(jù)；冗余數(shù)據(jù)庫服務(wù)器熱備用，冗余數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)實時同步。所述遠程Web服務(wù)器提供給用戶或操作人員在遠程Web監(jiān)測系統(tǒng)運行情況的功能，通過Internet、路由器訪問遠程Web服務(wù)器，再訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，完成相關(guān)參數(shù)的讀取，最終實現(xiàn)遠程監(jiān)測。遠程Web監(jiān)測主要對風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的主要運行參數(shù)進行監(jiān)測以及顯示。為了進一步提高通信總線的可靠性，增加了冗余總線，當通信總線出現(xiàn)故障時，冗余總線可以保證通信可靠性。微網(wǎng)各子系統(tǒng)控制器均連接至總通信轉(zhuǎn)換模塊，由總通信轉(zhuǎn)換模塊與上位機相連，統(tǒng)一完成數(shù)據(jù)傳輸功能，能提高數(shù)據(jù)的可靠性。所述風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)包括風力發(fā)電機組、柴油機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置、配電測控裝置及保護裝置；其中，配電測控裝置通過通信轉(zhuǎn)換模塊、通信總線連接配電通信管理機，通過配電通信管理機與總通信轉(zhuǎn)換模塊連接。所述監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程如下首先檢測風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)是否正常，當風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時，通過監(jiān)控系統(tǒng)選擇風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)在并網(wǎng)模式或孤島模式運行；當風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)運行在并網(wǎng)模式時，監(jiān)控系統(tǒng)能量管理控制風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置各子系統(tǒng)的啟、停、功率輸出，檢測風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置各子系統(tǒng)的運行狀態(tài)， 保證風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行；當微網(wǎng)運行在孤島模式時，柴油機組或儲能裝置為主電源，啟動整個風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)，然后監(jiān)控系統(tǒng)能量管理控制風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置各子系統(tǒng)的啟、停、功率輸出，檢測風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置各子系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保證風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明對整個風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的風力發(fā)電機組、柴油機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置、配電測控裝置及保護裝置等起到控制、監(jiān)視、檢測的作用，使微網(wǎng)系統(tǒng)能夠在并網(wǎng)模式、孤島模式下穩(wěn)定運行；
通過監(jiān)控系統(tǒng)對微網(wǎng)各子系統(tǒng)的控制，以及微網(wǎng)運行參數(shù)的檢測；
通過Internet訪問遠程Web服務(wù)器，進而訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，實現(xiàn)遠程監(jiān)測風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的實時運行參數(shù)；
通過通信轉(zhuǎn)換模塊、總通信轉(zhuǎn)換模塊可以統(tǒng)一數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)安全可靠；
通過通信總線和冗余總線的雙總線配合，可以進一步提高通信的可靠性，即使通信總線出現(xiàn)故障時，冗余總線也同樣可以保證通信可靠性。


圖I是風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)示意圖 圖3是監(jiān)控系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)流向示意圖。
具體實施例方式風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖I所示，KU K2為并網(wǎng)開關(guān)，K3為模擬負載開關(guān)，K4^K7為微網(wǎng)各單位并網(wǎng)開關(guān)，風力發(fā)電機組、儲能裝置、光伏發(fā)電機組、柴油機通過并網(wǎng)開關(guān)(K417)連接在交流母線上；K2為整個微網(wǎng)的并網(wǎng)開關(guān)，通過控制開關(guān)K2的閉合和斷開，使微網(wǎng)運行在并網(wǎng)或孤島模式下；風力發(fā)電機組、儲能裝置、光伏發(fā)電機組、柴油機的控制器通過通信轉(zhuǎn)換模塊，使各個控制器的通信規(guī)約和接口與通信總線一致，再通過通信總線與總通信轉(zhuǎn)換模塊連接，最后連接至工作站和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)構(gòu)建于工作站和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上；為完成微網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)，檢測電網(wǎng)側(cè)(Pl點)電壓、電流、有功功率、無功功率等參數(shù)，并網(wǎng)模式運行時整個微網(wǎng)的輸出(P2點)電壓、電流、有功功率、無功功率等參數(shù)，孤島模式運行時整個微網(wǎng)的輸出(P3點)電壓、電流、有功功率、無功功率等參數(shù)，微網(wǎng)各子系統(tǒng)實時運行參數(shù)，以及配電測控裝置和保護裝置等參數(shù)，通過能量管理系統(tǒng)，完成對微網(wǎng)各單位的控制，從而使微網(wǎng)能夠在并網(wǎng)、孤島模式下穩(wěn)定運行。監(jiān)控系統(tǒng)工作站和顯示器主要完成微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)，并顯示微網(wǎng)系統(tǒng)總的運行狀態(tài)和主要統(tǒng)計信息；微網(wǎng)系統(tǒng)配備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和冗余數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，其中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的運行參數(shù)和統(tǒng)計信息，為風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理提供數(shù)據(jù)；冗余數(shù)據(jù)庫服務(wù)器熱備用，冗余數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)實時同步；遠程Web服務(wù)器提供給用戶或操作人員在遠程Web監(jiān)測系統(tǒng)運行情況的功能，通過Internet訪問遠程Web服務(wù)器，進而訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，實現(xiàn)監(jiān)測風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的實時運行情況的目的。監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、監(jiān)控工作站、遠程Web服務(wù)器通過通信總線連接在一起，再通過總通信轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)與風力機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置、柴油機的控制器及配電測控裝置和保護裝置進行數(shù)據(jù)交互，從而實現(xiàn)對整個風光儲微網(wǎng)起到控制、監(jiān)視、檢測的作用，使微網(wǎng)系統(tǒng)能夠在并網(wǎng)、孤島模式下穩(wěn)定運行。圖2是風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)示意圖，配電測控裝置包括了 P1、P2、P3點的參數(shù)檢測，開關(guān)Kf K7的檢測與控制，以及保護裝置的檢測。、I)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(能量管理系統(tǒng))
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負責進行與風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置、配電測控裝置的數(shù)據(jù)交互和存儲，并與工作站、遠程Web服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交換。能量管理系統(tǒng)構(gòu)建于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和工作站上，完成風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理功能，控制風光儲各子系統(tǒng)啟、停、功率控制，使風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行于并網(wǎng)或孤島模式下，并且保證各種模式下，風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的功率平衡。微網(wǎng)系統(tǒng)配備兩臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，一臺用于完成微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，并存儲微網(wǎng)系統(tǒng)的運行參數(shù)和主要統(tǒng)計信息，另一臺熱備用，起到冗余作用，數(shù)據(jù)實時同步。2)監(jiān)控工作站
實現(xiàn)風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的本地監(jiān)控，與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器一起構(gòu)建微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，完成微網(wǎng)能量管理功能，使風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)在并網(wǎng)、孤島模式下穩(wěn)定運行，并顯示各子系統(tǒng)(風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置、配電測控裝置及保護裝置)的實時狀態(tài)信息和統(tǒng)計信息，以及生成報表、打印等功能。3)遠程Web服務(wù)器
風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)提供用戶或操作人員在遠程Web監(jiān)測系統(tǒng)運行情況的功能。通過Internet、路由器訪問遠程Web服務(wù)器，再訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，完成相關(guān)參數(shù)的讀取，最終實現(xiàn)遠程監(jiān)測。遠程Web監(jiān)測主要對風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的主要運行參數(shù)進行監(jiān)測以及顯示
(1)監(jiān)測顯示風力發(fā)電機組的當前狀態(tài)、當前功率以及統(tǒng)計電量包括日發(fā)電量、總發(fā)電量等參數(shù)；
(2)監(jiān)測顯示光伏發(fā)電機組的當前狀態(tài)、當前功率以及統(tǒng)計電量包括日發(fā)電量、總發(fā)電
量等參數(shù)；
(3)監(jiān)測顯示儲能電池系統(tǒng)的當前狀態(tài)、當前功率以及統(tǒng)計電量包括累計充電電量、累計放電電量等參數(shù)；
(4)監(jiān)測顯示柴油機組的當前功率以及發(fā)電量等參數(shù)；
(5 )監(jiān)測顯示配電測控裝置、開關(guān)量及保護裝置狀態(tài)等參數(shù)。為了實現(xiàn)微網(wǎng)系統(tǒng)各個部分之間的通信，采用通信轉(zhuǎn)換模塊的方法完成各個部分之間的組網(wǎng)以及通信的雙冗余設(shè)計數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(該服務(wù)器上運行能量管理系統(tǒng))、監(jiān)控工作站、遠程Web服務(wù)器、配電通信管理機通過總通信轉(zhuǎn)換模塊互聯(lián)，通過雙通信總線方式實現(xiàn)冗余；兩臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間通過通信總線相連，一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器熱備用，起到冗余作用，數(shù)據(jù)實時同步；
風力發(fā)電機組控制器通過通信轉(zhuǎn)換模塊，使其控制器的通信規(guī)約、接口滿足通信總線的通信規(guī)約、接口，再連接至總通信轉(zhuǎn)換模塊，與工作站相連，從而實現(xiàn)工作站對其的監(jiān)控；
光伏發(fā)電機組控制器通過通信轉(zhuǎn)換模塊，使其控制器的通信規(guī)約、接口滿足通信總線的通信規(guī)約、接口，再連接至總通信轉(zhuǎn)換模塊，與工作站相連，從而實現(xiàn)工作站對其的監(jiān)控；
儲能裝置控制器通過通信轉(zhuǎn)換模塊，使其控制器的通信規(guī)約、接口滿足通信總線的通信規(guī)約、接口，再連接至總通信轉(zhuǎn)換模塊，與工作站相連，從而實現(xiàn)工作站對其的監(jiān)控；
柴油機控制器通過通信轉(zhuǎn)換模塊，使其控制器的通信規(guī)約、接口滿足通信總線的通信規(guī)約、接口，再連接至總通信轉(zhuǎn)換模塊，與工作站相連，從而實現(xiàn)工作站對其的監(jiān)控；
配電測控裝置控制器通過通信轉(zhuǎn)換模塊，使其控制器的通信規(guī)約、接口滿足通信總線的通信規(guī)約、接口，再連接至總通信轉(zhuǎn)換模塊，與工作站相連，從而實現(xiàn)工作站對其的監(jiān)控；
遠程Web服務(wù)器通過本機網(wǎng)卡,與Internet互連。圖3是監(jiān)控系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)流向示意圖。風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置、配電測控裝置及柴油機組與監(jiān)控系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互是雙向的，微網(wǎng)各單位向監(jiān)控系統(tǒng)上傳微網(wǎng)系統(tǒng)運行實時參數(shù)，通過微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的控制邏輯，完成微網(wǎng)各單位的控制指令，再通過監(jiān)控系統(tǒng)向各個單位發(fā)送運行指令(包括對微網(wǎng)各單位的啟、停、功率控制)，從而使微網(wǎng)系統(tǒng)能夠在并網(wǎng)、孤島模式下穩(wěn)定運行。監(jiān)控系統(tǒng)硬件需求中，通信轉(zhuǎn)換模塊、工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及Web服務(wù)器的參數(shù)根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)各個單元的數(shù)據(jù)點數(shù)、傳輸速率、存儲數(shù)據(jù)量等來確定；對于工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器的主要參數(shù)為CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)卡以及穩(wěn)定性等指標，對于通信轉(zhuǎn)換模塊、通信總線的主要參數(shù)為傳輸速率、標準通信規(guī)約、接口以及穩(wěn)定性等指標。通信轉(zhuǎn)換模塊、通信總線必須支持RS232、RS422、RS485、以太網(wǎng)等多種標準接口，PROFIBUS、CAN、MODBUS, 103、104等多種標準規(guī)約之間轉(zhuǎn)換。按照硬件參數(shù)來選取監(jiān)控系統(tǒng)的軟件需求，在工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，通過組態(tài)軟件來完成監(jiān)控系統(tǒng)的界面設(shè)計、接口通信、數(shù)據(jù)采集與存儲、邏輯管理等功能，實現(xiàn)微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理功能，控制風光儲各子系統(tǒng)啟、停、功率控制，使風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)在并網(wǎng)或孤島模式下能夠穩(wěn)定運行。組態(tài)軟件除提供各種標準通訊規(guī)約、運行數(shù)據(jù)庫、模擬流程畫面、報警、歷史數(shù)據(jù)等功能外，還需提供實用的數(shù)據(jù)庫連接、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)、各種報表、冗余等功能。組態(tài)軟件來能完成界面編譯功能，通過畫面組態(tài)工具，可以快捷方便的開發(fā)定制圖形視圖應(yīng)用。具備的功能包括靈活方便的模板化設(shè)計環(huán)境，立體效果的圖形展示；面向 “服務(wù)模式”的可視化系統(tǒng)與視頻、多媒體、GIS系統(tǒng)、進行無縫集成；強大的編譯及運算引擎；強大的報警管理功能；完整的冗余與容錯技術(shù)，保證數(shù)據(jù)完整性；開放的數(shù)據(jù)接口，強大的組件容器可以很好的和第三方軟件結(jié)合。
組態(tài)軟件具有數(shù)據(jù)采集與驅(qū)動功能，用于系統(tǒng)和DCS、PLC等數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)交換，具有自動網(wǎng)絡(luò)通信負荷平衡功能和斷線數(shù)據(jù)緩沖功能；支持RS232、RS422、RS485、以太網(wǎng)等多種標準接口，以及PROFIBUS、CAN、MODBUS、103、104等多種標準規(guī)約之間的通信；具備在線診斷設(shè)備通訊功能，可以動態(tài)的打開、關(guān)閉設(shè)備，通訊故障后具備自動恢復(fù)功能；支持控制設(shè)備和控制網(wǎng)絡(luò)冗余，控制設(shè)備進行切換時，通訊會自動切換。組態(tài)軟件具有強大的后臺腳本支持功能，面向?qū)ο笤O(shè)計的腳本編譯環(huán)境；類“Basic”的語言環(huán)境，提供面向?qū)ο缶幊谭绞?；腳本類型和觸發(fā)方式多樣，支持條件動作、數(shù)據(jù)變化動作、窗口動作、循環(huán)動作等；腳本支持多種結(jié)構(gòu)，支持數(shù)組運算和FOR循環(huán)結(jié)構(gòu)；
組態(tài)軟件具有實時/歷史曲線的查看及預(yù)測監(jiān)；變量報警；數(shù)據(jù)導(dǎo)出分析功能；報表工具；設(shè)備運行診斷工具；圖形分析工具；成本核算工具；質(zhì)量分析工具等。Web服務(wù)器平臺軟件是一個面向服務(wù)、隨需而變的開放的數(shù)據(jù)發(fā)布平臺，支持C/S、B/S架構(gòu)，基于web的工藝流程瀏覽，報警信息瀏覽和趨勢曲線瀏覽，且所有基于web的瀏 覽都需要用戶一定權(quán)限的安全認證。通過企業(yè)的Internet網(wǎng)絡(luò)，在任何一個科室用標準的瀏覽器瀏覽監(jiān)控系統(tǒng)界面，運行WEBSERVER的服務(wù)器即成為一臺Web服務(wù)器，并可以發(fā)布從現(xiàn)場過程畫面轉(zhuǎn)換而來的Web文檔。Web服務(wù)器可支持公司內(nèi)部局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、企業(yè)專線和Modem撥號等多種連接方式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Web頁面與過程畫面的保持同步一致；快速的數(shù)據(jù)更新；多文檔瀏覽同時多個過程畫面；可授權(quán)的用戶安全機制；簡便的系統(tǒng)開發(fā)和維護。
權(quán)利要求
1.適用于不同類型的風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括通信轉(zhuǎn)換模塊、通信總線、總通信轉(zhuǎn)換模塊、監(jiān)控工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠程Web服務(wù)器；風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的控制器分別一一對應(yīng)連接不同的通信轉(zhuǎn)換模塊，通信轉(zhuǎn)換模塊通過通信總線均與總通信轉(zhuǎn)換模塊連接，總通信轉(zhuǎn)換模塊與監(jiān)控工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠程Web服務(wù)器相連； 所述通信轉(zhuǎn)換模塊用于實現(xiàn)風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信，具體的是由通信轉(zhuǎn)換模塊將風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的控制器的通信規(guī)約、接口轉(zhuǎn)換成與通信總線一致的通信規(guī)約、接口，然后實現(xiàn)風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的控制器與通信總線之間的通信，通過通信總線完成風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信； 所述總通信轉(zhuǎn)換模塊用于統(tǒng)一傳輸數(shù)據(jù)，將風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與監(jiān)控工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠程Web服務(wù)器的數(shù)據(jù)進行交換和存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于與風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)進行運行參數(shù)的交互，并存儲運行參數(shù)，還與監(jiān)控工作站、遠程Web服務(wù)器進行運行參數(shù)的交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和監(jiān)控工作站上構(gòu)建有風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)，能量管理系統(tǒng)用于完成風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理、控制風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)，使風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)在并網(wǎng)模式、孤島模式下穩(wěn)定運行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控工作站連接有顯示器，監(jiān)控工作站用于實現(xiàn)風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的本地監(jiān)控，通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器提供的風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完成風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理，通過顯示器顯示風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的實時狀態(tài)信息和統(tǒng)計信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述總通信轉(zhuǎn)換模塊通過Internet網(wǎng)絡(luò)連接遠程監(jiān)控工作站，遠程監(jiān)控工作站連接有遠程監(jiān)控顯示器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控系統(tǒng)配備有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和冗余數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，其中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的運行參數(shù)和統(tǒng)計信息，為風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理提供數(shù)據(jù)；冗余數(shù)據(jù)庫服務(wù)器熱備用，冗余數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)實時同步。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于通過Internet、路由器訪問所述遠程Web服務(wù)器，遠程Web服務(wù)器用于遠程訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、完成數(shù)據(jù)的讀取、交互，實現(xiàn)遠程監(jiān)測。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控系統(tǒng)還設(shè)置有備用的冗余總線，保證通信可靠。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任意一項所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)包括風力發(fā)電機組、柴油機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置、配電測控裝置及保護裝置；其中，配電測控裝置通過通信轉(zhuǎn)換模塊、通信總線連接配電通信管理機，通過配電通信管理機與總通信轉(zhuǎn)換模塊連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于工作流程如下首先檢測風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)是否正常，當風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時，通過監(jiān)控系統(tǒng)選擇風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)在并網(wǎng)模式或孤島模式運行；當風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)運行在并網(wǎng)模式時，監(jiān)控系統(tǒng)能量管理控制風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置各子系統(tǒng)的啟、停、功率輸出，檢測風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置各子系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保證風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行；當微網(wǎng)運行在孤島模式時，柴油機組或儲能裝置為主電源，啟動整個風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)，然后監(jiān)控系統(tǒng)能量管理控制風 力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置各子系統(tǒng)的啟、停、功率輸出，檢測風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置各子系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保證風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
全文摘要
本發(fā)明涉及分布式發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)，具體是適用于不同類型風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，包括通信轉(zhuǎn)換模塊、通信總線、總通信轉(zhuǎn)換模塊、監(jiān)控工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠程Web服務(wù)器；風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)各子系統(tǒng)的控制器分別一一對應(yīng)連接不同的通信轉(zhuǎn)換模塊，通信轉(zhuǎn)換模塊通過通信總線均與總通信轉(zhuǎn)換模塊連接，總通信轉(zhuǎn)換模塊與監(jiān)控工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遠程Web服務(wù)器相連；本發(fā)明對整個風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)的風力發(fā)電機組、柴油機組、光伏發(fā)電機組、儲能裝置、配電測控裝置及保護裝置等起到控制、監(jiān)視、檢測的作用，使微網(wǎng)系統(tǒng)能夠在并網(wǎng)模式、孤島模式下穩(wěn)定運行；通過監(jiān)控系統(tǒng)對微網(wǎng)各子系統(tǒng)的控制，以及微網(wǎng)運行參數(shù)的檢測。
文檔編號H02J13/00GK102710023SQ201210193929
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者于海坤, 劉征宇, 劉靜波, 唐健, 田軍, 肖文靜 申請人:中國東方電氣集團有限公司