微电网控制设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种微电网控制设备，微电网控制设备包括集中设置的用于采集数字信号的数字信号采集器、用于输出数字信号的数字信号输出器、用于输入和输出直流模拟信号的模拟信号输入输出器、用于控制微电网运行的控制器、用于连接各个器件的背板以及至少一个用于采集各发电单元和负载侧的电流以及电压的电流电压采集器，其中，所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述模拟信号输入输出器和所述电流电压采集器通过所述背板与所述控制器电连接。该微电网控制设备具备可裁剪功能，接入器件的数量和种类可根据微电网的项目需求来灵活配置，增加了控制设备对不同项目需求的适应性，可方便后续的现场维护以及微电网的现场二次升级扩容。

【技术实现步骤摘要】
微电网控制设备
本技术涉及电力控制领域，更具体地讲，涉及一种微电网控制设备。
技术介绍
微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点。微电网有两种运行模式：并网运行和孤岛运行模式。并网运行时，微电网呈现配电网特性，是配电网的一部分，微电网根据网内功率匹配的情况从配电网吸收或者输出能量。孤岛运行时，微电网继续向网内负荷供电，需要运行在稳定的电压和频率下，此时要求微电网的各个电源相互配合，采用不同的控制方法，来保持微电网运行于额定的电压和频率下，并保证微电网内部的功率平衡和电能质量。对于上述各个设备的运行协调控制，需要接入相应控制设备。控制设备首先需要能够采集微电网内部的母线、设备运行、断路器状态等信息，其次能够运行微电网运行策略，为满足控制策略顺利运行，能够输出相关控制信号至相应设备，控制相关设备的工作状态。故微电网控制设备应具备采集、运行控制策略、输出控制信息这必备功能，是实现微电网控制的基础。现有技术中，微电网综合控制器多基于既有的大电网继电保护装置开发，其基本思路为单个箱体(子站)负责某一个电力设备(变压器、线路)的保护及信息采集，系统的整体控制是将各个单一功能箱体(子站)的采集信息经过专门的通信转接设备，接入主箱体(主站)，由主箱体负责微电网内设备的协调控制，配置设备繁多。由于微电网控制装置箱体为统一配置，接入能力固定，可配置性较差。这主要体现在微电网的特殊应用场景，由于微电网所处地理特性的差异，实际工程中可以采用多种灵活的方式进行组网，例如，光储、柴储、光柴、光柴储、风光柴储等系统。现有微电网控制装置的缺陷在于，在实际工程项目中，如果微电网中电源、负载的数量较少，则造成配置冗余资源浪费；如果微电网组网结构复杂，存在的电源形式较多，例如风光柴储系统，则导致接入能力不足，需要在施工现场临时安装接口。也就是说，现有的微电网控制设备的多个器件分散地设置在各个子站中，而主站为统一配置的箱体结构，不具备可以裁剪的功能，实际工程中可能出现配置冗余，或者接入能力不足，不能灵活地增加接口。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种微电网控制设备，以解决现有的微电网控制设备的可能出现配置冗余或接入能力不足的问题。本技术的一方面提供一种微电网控制设备，微电网控制设备包括集中设置的用于采集数字信号的数字信号采集器、用于输出数字信号的数字信号输出器、用于输入和输出直流模拟信号的模拟信号输入输出器、用于控制微电网运行的控制器、用于连接各个器件的背板以及至少一个用于采集各发电单元和负载侧的电流以及电压的电流电压采集器，其中，所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述模拟信号输入输出器和所述电流电压采集器通过所述背板与所述控制器电连接。可选地，所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述模拟信号输入输出器和所述电流电压采集器分别通过所述背板上的连接器与所述控制器电连接。可选地，所述连接器为卡槽。可选地，还包括：通过卡槽与所述控制器电连接的以下至少一个器件：至少一个用于对外通信的通信装置、用于接收卫星时间数据的GPS装置、用于控制所述控制器的温度的温控器和提供电力的电源装置。可选地，所述电流电压采集器、所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述控制器、所述模拟信号输入输出器、所述温控器、所述通信装置、所述GPS装置和所述电源装置分别为单板结构。可选地，所述卡槽包括第一类卡槽、第四类卡槽和第五类卡槽，其中，所述第一类卡槽用于安装第一类器件，所述第一类器件包括所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述模拟信号输入输出器以及所述温控器；所述第四类卡槽用于安装第四类器件，所述第四类器件包括控制器；所述第五类卡槽用于安装第五类器件，所述第五类器件包括电流电压采集器。可选地，所述第五类卡槽通过模拟数据线与所述第四类卡槽连接；所述第一类卡槽通过CAN总线与所述第四类卡槽连接。可选地，所述CAN总线为双路冗余线路。可选地，所述第一类卡槽还通过PPS线路与所述第四类卡槽连接，所述控制器通过所述PPS线路向所述第一类器件传输用于对时的秒脉冲。可选地，所述卡槽还包括第二类卡槽，其中，所述第二类卡槽用于安装所述第一类器件或第二类器件，所述第二类器件包括所述通信装置；所述第二类卡槽通过高速总线、CAN总线和PPS线路与第四类卡槽连接。可选地，所述卡槽还包括第三类卡槽，其中，所述第三类卡槽用于安装所述第一类器件或第三类器件，所述第三类器件包括所述GPS装置；所述第三类卡槽通过UART线路、GPIO线路、CAN总线和PPS线路与第四类卡槽连接。可选地，所述电流电压采集器设置在所述控制器的一侧；所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述模拟信号输入输出器、所述温控器、所述通信装置、所述GPS装置和所述电源装置设置在所述控制器的另一侧。可选地，所述通信装置与所述控制器相邻设置。根据本技术的微电网控制设备，将控制器与各接入器件集中设置，并且控制器通过背板与各器件连接，具备可裁剪功能，提高了控制器的接入能力，接入器件的数量和种类可根据微电网的项目需求来灵活配置，增加了控制设备对不同项目需求的适应性，可方便后续的现场维护以及微电网的现场二次升级扩容。将在接下来的描述中部分阐述本技术另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本技术的实施而得知。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，本技术的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：图1是示出根据本技术的实施例的微电网控制设备的框图；图2是示出根据本技术的实施例的微电网控制设备的连接线路图；图3示出根据本技术的实施例的CAN总线连接示意图；图4示出根据本技术的实施例的报文的格式示例；图5示出根据本技术的实施例的第一类卡槽的接线端子的示例。具体实施方式下面参照附图详细描述本技术的实施例。图1是示出根据本技术的实施例的微电网控制设备的框图。如图1所示，根据本技术的实施例的微电网控制设备包括用于采集数字信号的数字信号采集器10、用于输出数字信号的数字信号输出器20、用于输入和输出模拟信号的模拟信号输入输出器30、用于控制微电网运行的控制器40、用于连接各个器件的背板50以及至少一个用于采集各发电单元和负载侧的电流以及电压的电流电压采集器60。数字信号采集器10、数字信号输出器20、模拟信号输入输出器30和电流电压采集器60与控制器40电连接，从而可实现控制器40与其他器件之间的数据传输。与控制器40电连接的器件与控制器40一起集中设置(即都设置在主站中)，相比于现有技术中的分散设置，由于微电网多为非标产品，各个微电网具体的配置可能不同，集中设置的方式可减少现场的安装工作量以及方便后续现场的二次改造升级。与控制器40电连接的器件通过背板50与控制器40进行电连接。背板50中设置有各种用于控制器40与各器件之间进行通信的线路。由于控制器40通过背板50与各器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微电网控制设备，其特征在于，包括集中设置的用于采集数字信号的数字信号采集器、用于输出数字信号的数字信号输出器、用于输入和输出直流模拟信号的模拟信号输入输出器、用于控制微电网运行的控制器、用于连接各个器件的背板以及至少一个用于采集各发电单元和负载侧的电流以及电压的电流电压采集器，其中，所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述模拟信号输入输出器和所述电流电压采集器通过所述背板与所述控制器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种微电网控制设备，其特征在于，包括集中设置的用于采集数字信号的数字信号采集器、用于输出数字信号的数字信号输出器、用于输入和输出直流模拟信号的模拟信号输入输出器、用于控制微电网运行的控制器、用于连接各个器件的背板以及至少一个用于采集各发电单元和负载侧的电流以及电压的电流电压采集器，其中，所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述模拟信号输入输出器和所述电流电压采集器通过所述背板与所述控制器电连接。2.根据权利要求1所述的微电网控制设备，其特征在于，所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述模拟信号输入输出器和所述电流电压采集器分别通过所述背板上的连接器与所述控制器电连接。3.根据权利要求2所述的微电网控制设备，其特征在于，所述连接器为卡槽。4.根据权利要求3所述的微电网控制设备，其特征在于，还包括：通过卡槽与所述控制器电连接的以下至少一个器件：至少一个用于对外通信的通信装置、用于接收卫星时间数据的GPS装置、用于控制所述控制器的温度的温控器和提供电力的电源装置。5.根据权利要求4所述的微电网控制设备，其特征在于，所述电流电压采集器、所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述控制器、所述模拟信号输入输出器、所述温控器、所述通信装置、所述GPS装置和所述电源装置分别为单板结构。6.根据权利要求4所述的微电网控制设备，其特征在于，所述卡槽包括第一类卡槽、第四类卡槽和第五类卡槽，其中，所述第一类卡槽用于安装第一类器件，所述第一类器件包括所述数字信号采集器、所述数字信号输出器、所述模拟信号输入输出器以及所述温控器；所述第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金龙，张帅，朱立伟，
申请(专利权)人：北京天诚同创电气有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11