一种支持控制策略在线重配的逆变器及在线重配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种支持控制策略在线重配的逆变器及支持控制策略在线重配的方法。一种支持控制策略在线重配的逆变器，包括控制器，所述控制器包括微处理器以及与微处理器相连的：存储器，用于存储控制策略；传感器接口，用于接收传感器采集的数据；通信接口，用于与外部设备进行数据交换；所述控制器运行时至少开启有一策略运行进程和一策略管理进程，策略管理进程执行在线策略切换操作后，只需将策略运行进程暂停、重新配置后重新运行，切换后的新控制策略就能够被执行。本发明专利技术提供的逆变器在添加、更新或切换控制策略时不需要重启逆变器，与传统逆变器相比，本发明专利技术设计的逆变器具有更强的扩展性和在线可重配性，更加适应微电网开放式的运行环境。

【技术实现步骤摘要】
一种支持控制策略在线重配的逆变器及在线重配方法
本专利技术涉及逆变器领域，尤其涉及一种支持控制策略在线重配的逆变器及在线重配方法。
技术介绍
随着能源供应、环境污染等问题日益严重，发展可循环利用、环境友好型的清洁能源成为我国保障能源供应安全、应对气候变化、改善环境质量的必然选择。由于以分布式发电(DG)为代表的微电网既能实现对可再生能源的利用的多元化与智能化，又能更好地满足用户对电能质量和可靠性的要求，微电网也逐步由实验室阶段歩入到工程实践中。值得指出的是：随着微电网的逐步实用化，微电网的架构越来越复杂，运行环境也越来越多变，给微电网的控制带来了不小的挑战。微电网的控制也就是对各个DG的逆变器控制。因而，在复杂多变的运行环境中，逆变器是微电网可靠运行的关键因素，研究其结构和控制方法对提高微电网的稳定性和可靠性具有重要的意义。目前针对逆变器控制领域的研究主要集中在对固定的、预定义的场景或者场景切换的控制需求提出相应的控制策略，然而，微电网通常是由单个或多个DG、储能装置、逆变器、负载等组成的复杂的开放系统，其配置和运行通常会发生动态变化的，如微电网并离网状态改变，DG和负载的动态加入和退出等。当微电网的运行需求经常发生变化时，逆变器的控制策略也必须做出相应改变，采用固定的、预定义的策略是很难满足微电网动态的控制需求，逆变器的控制策略必须要随着需求的改变而改变。公开号为CN102301573A的中国专利申请公开了一种具有多个逆变器的光伏设备、逆变器、USB大容器存储装置以及用于在逆变器上执行软件更新的方法，所述逆变器包括：控制器设备，所述控制器设备具有至少一个微处理器和至少一个存储器；接口，所述接口用于与其余逆变器通信；DC/AC模块，所述DC/AC模块用于将从外部能量源供给的直流电流转变成交流电流；以及输入输出单元。该专利技术还涉及这种逆变器和USB大容量存储器以及执行软件更新的方法。根据该专利技术，在至少一个逆变器上布置USB接口，用于连接USB大容量存储装置，特别是USB棒，从而对在所述微处理器中运行的软件进行自动更新和/或对配置块进行自动更新并且/或者从而记录所述逆变器的存入数据。然而该逆变器在更新软件时需要重新启动逆变器，而重新启动阻碍了逆变器的连续工作，在实际操作中，重启逆变器更新软件很难支持逆变器迅速更换策略的实际需求。同时，该更新方法并没有对逆变器的控制策略单独部署提供支持，无法在不重启的情况下增添、更新单独的控制策略模块。
技术实现思路
本专利技术提供了一种支持控制策略在线重配的逆变器，该逆变器能够实现控制策略随着微电网运行状态变化进行动态调整，克服了传统逆变器采用单一的、预定义的控制策略难以满足微电网系统复杂多变的运行环境的缺陷。一种支持控制策略在线重配的逆变器，包括控制器，所述控制器包括微处理器以及分别与所述微处理器相连的：存储器，用于存储控制策略；传感器接口，用于接收传感器采集的数据；通信接口，用于与外部设备进行数据交换；所述控制器运行时至少开启有一策略运行进程(主进程)和一策略管理进程(辅助进程)，在策略运行进程中，微处理器根据预设值或通过传感器接口采集的初始化参数，从存储器中调用对应的控制策略以控制逆变器的DC/AC转换；在策略管理进程中，微处理器根据传感器接口采集实时数据判断逆变器工作场景是否发生变化，且在工作场景发生变化时通知策略运行进程切换对应的控制策略；在策略管理进程中，微处理器还实时接收包含有指定地址外部指令，再经通信接口去指定地址中载入控制策略文件存放至存储器。本专利技术逆变器的控制器运行时至少开启有一个策略运行进程和一个策略管理进程，将策略运行进程与策略管理进程分为2个独立运行实体。策略管理进程负责策略的添加、更新、删除等任务，更新或者添加控制策略并不中断策略运行进程正常运行。策略运行进程提供管理接口，策略管理进程通过该接口控制策略运行进程的暂停、配置和恢复运行等操作。当策略切换时，该设计可使更新或添加的控制策略无需重启就能够被策略运行进程执行。与传统逆变器需要重启之后更新或者新添加的控制策略才能运行相比，这种设计具有很好的灵活性和高效的可应用性。所述存储器支持多个控制策略的存储和对已存储的各个控制策略的独立访问，所述独立访问包括对任意指定控制策略的读取和写入操作。本专利技术将各个控制策略作为独立模块，分别存在存储器中不同的区块。这种模块化设计便于对控制策略的独立添加、更新和删除操作。所述的控制策略包含执行文件和配置文件，所述的执行文件和配置文件均是独立的封装对象，该独立封装对象在逆变器中可以被独立部署、加载和运行。执行文件，执行文件执行后实时读取传感器信息，经过策略控制算法生成PWM脉冲解调信号控制逆变器的DC/AC转换；配置文件，配置文件包含PI调节参数、PWM输出频率和输入接口(如传感器接口)等，执行文件被执行之前，策略运行进程会读取该配置文件内的参数来配置执行文件所需的参数，同时配置文件内的参数在控制策略运行时可以进行设置。控制策略的模块化设计使得逆变器支持对控制策略的独立部署。同时，控制策略的执行文件和配置文件相分离使得输入接口(如传感器接口)、输出接口可以使用配置文件进行配置，更好地支持逆变器动态的运行需求。控制策略的输入来自于传感器(如电流传感器、电压传感器)采集的数据，传感器采集的数据是微电网的运行参数，例如电网电压，负载电流等。传感器采集的数据通过传感器接口接收，所述传感器接口为传感器I/O端口，微处理器可以驱动对应的传感器I/O端口来激活相应的传感器。另外，不同的控制策略所需的输入参数可能是不一样的，为了具有良好的扩展性，本专利技术提供多个传感器接口，使得传感器能够根据控制策略的需求进行扩展。所述控制器还与外部命令输入/输出装置相连，所述外部命令输入/输出装置下达带有指定地址的外部指令。所述的控制策略由外部命令输入/输出装置的显示器显示。所述的控制器还包含与微处理器相连的存储器扩展接口，方便后续对存储器容量的扩展，解决存储空间不足的问题。本专利技术还提供一种逆变器控制策略的在线重配方法，所述在线重配方法利用多个控制策略存储及控制策略模块化设计，根据外部指令或逆变器的工作场景变化进行控制策略重配。一种逆变器控制策略的在线重配方法，所述逆变器的控制器包括微处理器以及分别与所述微处理器相连的：存储器，用于存储控制策略；传感器接口，用于接收传感器采集的数据；通信接口，用于与外部设备进行数据交换；所述控制器运行时至少开启有一策略运行进程和一策略管理进程，在策略运行进程中，微处理器根据预设值或通过传感器接口采集的初始化参数，从存储器中调用对应的控制策略以控制逆变器的DC/AC转换；在策略管理进程中，微处理器根据传感器接口采集实时数据判断逆变器工作场景是否发生变化，且在工作场景发生变化时通知策略运行进程切换对应的控制策略；在策略管理进程中，微处理器还实时接收包含有指定地址的外部指令，再经通信接口去指定地址中载入控制策略文件存放至存储器。控制策略的在线重配包括控制策略的切换、控制策略的更新、控制策略的添加和控制策略的删除。本专利技术提供的逆变器控制策略的在线重配方法，控制器进行添加、更新、删除或切换控制策略时，不需要重新启动逆变器。控制策略的切换方法如下：在策略管理进程中，逆变器工作场本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持控制策略在线重配的逆变器，包括控制器，其特征在于，所述控制器包括微处理器以及分别与所述微处理器相连的：存储器，用于存储控制策略；传感器接口，用于接收传感器采集的数据；通信接口，用于与外部设备进行数据交换；所述控制器运行时至少开启有一策略运行进程和一策略管理进程，在策略运行进程中，微处理器根据预设值或通过传感器接口采集的初始化参数，从存储器中调用对应的控制策略以控制逆变器的DC/AC转换；在策略管理进程中，微处理器根据传感器接口采集实时数据判断逆变器工作场景是否发生变化，且在工作场景发生变化时通知策略运行进程切换对应的控制策略；在策略管理进程中，微处理器还实时接收包含有指定地址外部指令，再经通信接口去指定地址中载入控制策略文件存放至存储器。

【技术特征摘要】
1.一种支持控制策略在线重配的逆变器，包括控制器，其特征在于，所述控制器包括微处理器以及分别与所述微处理器相连的：存储器，用于存储控制策略；传感器接口，用于接收传感器采集的数据；通信接口，用于与外部设备进行数据交换；所述控制器运行时至少开启有一策略运行进程和一策略管理进程，在策略运行进程中，微处理器根据预设值或通过传感器接口采集的初始化参数，从存储器中调用对应的控制策略以控制逆变器的DC/AC转换；在策略管理进程中，微处理器根据传感器接口采集实时数据判断逆变器工作场景是否发生变化，且在工作场景发生变化时通知策略运行进程切换对应的控制策略；控制策略的切换方法如下：在策略管理进程中，逆变器工作场景发生变化时，微处理器从存储器中选取指定的控制策略加载到微处理器内存中，然后停止当前运行的控制策略，接着配置新加载的控制策略并将其内存句柄提交给策略运行进程，由策略运行进程运行新加载的控制策略，最后由策略管理进程卸载之前的控制策略以释放微处理器内存空间；在策略管理进程中，微处理器还实时接收包含有指定地址外部指令，再经通信接口去指定地址中载入控制策略文件存放至存储器。2.根据权利要求1所述的支持控制策略在线重配的逆变器，其特征在于，所述存储器支持多个控制策略存储和对已存储的各个控制策略的独立访问。3.根据权利要求2所述的支持控制策略在线重配的逆变器，其特征在于，所述控制策略支持独立部署，控制策略包含执行文件和配置文件，所述的执行文件和配置文件分别是独立的封装对象。4.根据权利要求1所述的支持控制策略在线重配的逆变器，其特征在于，控制器还与外部命令输入/输出装置相连，所述外部命令输入/输出装置下达含有指定地址的外部指令。5.一种逆变器控制策略的在线重配方法，其特征在于，所述逆变器的控制器包括微处理器以及分别与所述微处理器相连的：存储器，用于存储控制策略；传感器接口，用于接收传感器采集的数据；通信接口，用于与外部设备进行数据交换；所述控制器运行时至少开启有一...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂宁，孔朝阳，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33