微電網(wǎng)并網(wǎng)接口一體化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及本實用新型設(shè)計微電網(wǎng)并網(wǎng)技術(shù)，尤其是微電網(wǎng)并網(wǎng)接口一體化
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]微電網(wǎng)，是一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是一組微電源、負(fù)荷、儲能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元。微電網(wǎng)是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行。微電網(wǎng)是相對傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個概念，是指多個分布式電源及其相關(guān)負(fù)載按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)，并通過靜態(tài)開關(guān)關(guān)聯(lián)至常規(guī)電網(wǎng)。因微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實現(xiàn)對負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，所以被認(rèn)為是實現(xiàn)主動式配電網(wǎng)的一種有效方式，是傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)過渡。
[0003]微電網(wǎng)的發(fā)電單元多為風(fēng)能、太陽能、水能、天然氣、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能等可再生能源，其發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性。大量的微電網(wǎng)接入電網(wǎng)后將對電網(wǎng)穩(wěn)定性造成一定的影響，因此需要對微電網(wǎng)并網(wǎng)點的電壓、電流、有功、無功、功率因素等進(jìn)行監(jiān)測，并將相關(guān)電氣量數(shù)據(jù)上送當(dāng)?shù)仉娏φ{(diào)度部門，電力調(diào)度部門通過遠(yuǎn)動系統(tǒng)遙控操作電網(wǎng)電路運行。但是現(xiàn)有微電網(wǎng)并網(wǎng)電路中需要眾多的二次設(shè)備(如繼電保護(hù)裝置、測控裝置、通信管理裝置、遠(yuǎn)動裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測裝置)，但是由于沒有專用的并網(wǎng)接口集中處理，導(dǎo)致二次設(shè)備各自需要獨立布線，眾多的二次設(shè)備進(jìn)行獨立布線，就導(dǎo)致安裝困難，而且二次設(shè)備所需回路繁瑣、復(fù)雜，設(shè)備投資費用大等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供微電網(wǎng)并網(wǎng)接口一體化裝置，不僅實現(xiàn)并網(wǎng)點線路的保護(hù)、測量、遙控、并網(wǎng)點線路的同期功能、遠(yuǎn)傳、遠(yuǎn)跳功能，還具有電能質(zhì)量監(jiān)視及遠(yuǎn)程抄表功能。
[0005]本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0006]微電網(wǎng)并網(wǎng)接口一體化裝置，包括如下幾個插件:
[0007]為裝置提供電源的電源插件:所述的電源插件包括外接48VDC輸入的電源輸入模塊、對電流進(jìn)行整流的整流模塊、把外接48VDC輸入轉(zhuǎn)換為5VDC和24VDC裝置工作電壓DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和電源輸出模塊；
[0008]為裝置提供人機(jī)界面及后臺通信功能，以及完成所有的測控算法和邏輯功能的中央處理器插件;所述的中央處理器插件包括CPU、DSP、圖形輸出入接口、USB接口、調(diào)試專用RS-232接口、串形通訊RS485接口、標(biāo)準(zhǔn)時鐘對時模塊、狀態(tài)指示輸出模塊、標(biāo)準(zhǔn)時鐘對時模塊和狀態(tài)指示輸出模塊;所述標(biāo)準(zhǔn)時鐘對時模塊、狀態(tài)指示輸出模塊、標(biāo)準(zhǔn)時鐘對時模塊和狀態(tài)指示輸出模塊分別與CUP和DSP相連接；
[0009]為顯示監(jiān)測對象和裝置運行狀態(tài)、接收人員輸入信息和顯示輸出信息的人機(jī)交互顯示模塊;人機(jī)交互顯示模塊具體包括鍵盤鼠標(biāo)單元、可觸電屏顯示單元;鍵盤鼠標(biāo)單元連接到中央處理器插件輸入端;可觸電屏顯示單元連接到中央處理器插件輸出端；
[0010]為采集遙信量、輸出控制指令、輸出裝置閉鎖信號、告警信號的開入開出插件;開入開出插件具體包括開入模塊、開出模塊、光電隔離模塊、輸出陣列器、控制繼電器和遠(yuǎn)傳/遠(yuǎn)跳、狀態(tài)指不輸出申旲塊；
[0011]為實現(xiàn)裝置與上級調(diào)度控制系統(tǒng)或其他對本裝置有需求的系統(tǒng)進(jìn)行通信的遠(yuǎn)動插件；
[00?2] 為實現(xiàn)通過G00SE機(jī)制進(jìn)行通讀的G00SE通訊插件;所述的G00SE通訊插件與中央處理器插件相連；
[0013]為實現(xiàn)采集交流輸入信號的采樣板插件；具體包括電壓采集模塊、低通濾波及ADC、測試儀輸入接口、狀態(tài)指示輸出等模塊;測試儀的輸入接口由ADC插件面板的48芯HARMIK接口引入；
[0014]所述的電壓采集模塊通過低通濾波器和ADC模塊分別連接CPU和DSP的輸入端，所述CPU的輸出端通過G00SE通訊插件分別與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行通訊;CPU的輸出端口連接控制繼電器的輸入端;所述的DSP的輸入端連接開入模塊的輸出端，DSP的輸出端連接開出模塊的輸出端，所述的開出模塊采用輸出陣列，所述輸出陣列的輸出端的一端連接控制繼電器的輸入端，另一端分別連接狀態(tài)指示燈的輸入端。
[0015]所述的遠(yuǎn)動插件具有兩路光纖通道，兩路光纖通道為2M通道，單模FC接電源插件。
[0016]本實用新型集微電網(wǎng)并網(wǎng)點線路的保護(hù)功能、測量功能、遙控功能、遠(yuǎn)傳功能、遠(yuǎn)跳功能、同期功能、電能質(zhì)量監(jiān)視功能及抄表功能為一體，解決了微電網(wǎng)并網(wǎng)點處設(shè)備冗余的不足，降低了新能源發(fā)電的投資成本，促進(jìn)了新能源產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，下面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施方式作進(jìn)一步描述。應(yīng)該理解，在這里描述的以下優(yōu)選實施方式僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型的原理，對本實用新型做出各種修改、改進(jìn)而不會脫離隨附權(quán)利要求所限定保護(hù)范圍。
[0019]微電網(wǎng)并網(wǎng)接口一體化裝置，包括如下幾個插件:
[0020]為裝置提供電源的電源插件:所述的電源插件包括外接48VDC輸入的電源輸入模塊、對電流進(jìn)行整流的整流模塊、把外接48VDC輸入轉(zhuǎn)換為5VDC和24VDC裝置工作電壓DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和電源輸出模塊；
[0021]為裝置提供人機(jī)界面及后臺通信功能，以及完成所有的測控算法和邏輯功能的中央處理器插件;所述的中央處理器插件包括CPU、DSP、圖形輸出入接口、USB接口、調(diào)試專用RS-232接口、串形通訊RS485接口、標(biāo)準(zhǔn)時鐘對時模塊、狀態(tài)指示輸出模塊、標(biāo)準(zhǔn)時鐘對時模塊和狀態(tài)指示輸出模塊;所述標(biāo)準(zhǔn)時鐘對時模塊、狀態(tài)指示輸出模塊、標(biāo)準(zhǔn)時鐘對時模塊和狀態(tài)指示輸出模塊分別與CUP和DSP相連接；中央處理器插件，該插件是裝置核心部分，由高性能的中央處理器(CPU)和數(shù)字信號處理器(DSP)組成，CPU實現(xiàn)裝置的通用元件和人機(jī)界面及后臺通信功能，DSP完成所有的測控算法和邏輯功能。裝置采樣率為每周波64點，在每個采樣點對所有測控算法和邏輯進(jìn)行并行實時計算，使得裝置具有很高的精度和固有可靠性及安全性。本實用新型硬件配置上配備了:中央處理單元，其采用CPU和DSP聯(lián)合處理技術(shù)，加快了采集和計算的數(shù)度和精度，使實現(xiàn)并網(wǎng)點多功能融合成為可能。
[0022]為顯示監(jiān)測對象和裝置運行狀態(tài)、接收人員輸入信息和顯示輸出信息的人機(jī)交互顯示模塊;人機(jī)交互顯示模塊具體包括鍵盤鼠標(biāo)單元、可觸電屏顯示單元;鍵盤鼠標(biāo)單元連接到中央處理器插件輸入端;可觸電屏顯示單元連接到中央處理器插件輸出端；
[0023]為采集遙信量、輸出控制指令、輸出裝置閉鎖信號、告警信號的開入開出插件;開入開出插件具體包括開入模塊、開出模塊、光電隔離模塊、輸出陣列器、控制繼電器和遠(yuǎn)傳/遠(yuǎn)跳、狀態(tài)指示輸出等模塊;本裝置可以通過以下方式接收對時信號實現(xiàn)GPS對時:(1)無源的1PPS秒脈沖對時和1PPM分脈沖對時，經(jīng)48V的光耦插件的“對時”開入接收；
[0024](2)RS485差分信號的1PPS秒脈沖對時、1PPM分脈沖對時或IRIG-B碼信號，經(jīng)CPU板IRIG-B+JRIG-B -端子接入;B碼對時基本配置為電B碼，可選配為光口；
[0025]開關(guān)量采集:裝置可采集站內(nèi)一次設(shè)備狀態(tài)，先對信號輸入進(jìn)行光電隔離變換，并經(jīng)過硬件和軟件濾波后進(jìn)行定時采樣處理。遙信量發(fā)生改變時，測控裝置進(jìn)行記錄并打上時標(biāo)，形成事件順序記錄(Sequence of Events，S0E)。
[0026]實現(xiàn)并網(wǎng)點線