一种微电网负荷控制器制造技术

本实用新型专利技术公开一种微电网负荷控制器，包括DSP模块，用于监视微电网运行状态并根据运行状态执行相应的负荷控制逻辑；与DSP模块连接的远方采集模块；与DSP模块连接的AC采集模块；与DSP模块连接的开入模块；与DSP模块连接的驱动板；与DSP模块连接的HMI模块；与DSP模块连接的远方通信模块，以及与所述DSP模块连接的用于供电的电源模块。本实用新型专利技术可以实时采集微电网负荷的运行信息，并针对微电网“即插即用”的特性和各个负荷的受控属性，智能判断出最优化的负荷切除方案，实现了对微电网孤岛运行模式下的负荷精细化控制，消除了常规低频保护整定困难、控制误差大的缺点，整套方案具有较高的优越性。

【技术实现步骤摘要】
一种微电网负荷控制器
本技术属于微电网运行控制领域，具体涉及一种微电网负荷控制器。
技术介绍
微电网(Micro-Grid)，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，可以运行于并网和孤岛状态。相比于传统配电网，微电网具有内部分布式电源波动较大、系统负荷运行特性差异化突出、转动惯量小、“即插即用”等特点。当微电网孤岛运行时，可能会出现分布式电源输出功率小于负荷吸收功率的情况，此时需要及时适量地切除次要负荷，保证微电网的稳定运行。目前，对于微电网的负荷控制主要采用低频减载模式。该模式基于常规电网模型，具体措施为：根据负载重要程度，设定多轮次的动作频率定值和时间定值，通过切除次要负荷，保证敏感负荷的正常运行。上述措施具有控制原理简单、动作逻辑明确的优点，但也存在以下不足：1、定值整定困难。孤岛状态时，微电网内部的电源、储能、负载等运行工况，迥异于常规电网有功不足时的运行工况；同时，微电网等效转动惯量较小，在微电网内部负载切除后，其频率恢复曲线也不同于常规电网。这给各轮次的频率定值、时间定值的整定带来了困难。2、控制模式粗放。常规的低频减载的前提是：故障发生时，系统的电源功率、负载功率是一定的；而微电网电源输出特性、负载运行特性、储能充放电特性均会发生较大变化,简单地设定一个频率动作门槛会带来较大的控制误差，可能会发生负荷过切，不利于系统的稳定、经济运行。3、运行维护工作量大。由于微电网的“即插即用”特点，负荷及电源的投退具有较大的随机性，按照现有的控制模式，需要设置多套控制定值并根据运行工况进行手动或自动切换,这会给用户的使用维护带来较大工作量。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够精确切除负荷、方便用户使用的微电网负荷控制器。从硬件模块来划分，上述微电网负荷控制器包括:DSP模块，用于监视微电网运行状态并执行相应的负荷控制逻辑；与DSP模块连接的远方采集模块，用于实时采集远方受控间隔的运行信息；与DSP模块连接的开入模块，用于22路开关量的输入；与DSP模块连接的驱动板，用于接通对应负荷的跳闸回路；与DSP模块连接的HMI模块，用于定值的输入和运行信息的显示；与DSP模块连接的远方通信模块，用于与主站进行信息交互，将微电网运行信息上送至主站，同时接受主站对微电网内间隔的控制；以及与DSP模块连接的用于供电的电源模块。在一些实施方式中，还包括AC采集模块，AC采集模块与DSP模块连接。在一些实施方式中，远方采集模块设有多路光纤接口。在一些实施方式中，远方采集模块设有8路光纤接口。在一些实施方式中，远方采集模块通过光纤与采集器连接。其有益效果为：本技术可以实时采集微电网内电源、负荷、储能的运行参数，并针对微电网“即插即用”的特性和各个负荷的受控属性，智能判断出最优化的负荷切除方案，实现了对微电网孤岛运行模式下的负荷精细化控制，消除了常规低频保护整定困难、控制误差大的缺点，整套方案具有较高的优越性。附图说明图1是本技术一实施方式的微电网负荷控制器的结构示意图；图2是本技术一实施方式的微电网的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术为一种微电网负荷控制器，包括DSP模块1，用于监视微电网运行状态并执行相应的负荷控制逻辑；与DSP模块1连接的远方采集模块2，用于实时采集远方受控间隔的运行信息(如分布式电源的输出功率、负荷功率、储能参数等)；与DSP模块1连接的AC采集模块3，用于接入4路负荷的三相电流；与DSP模块1连接的开入模块4，用于22路开关量的输入；与DSP模块1连接的驱动板5，用于接通对应负荷的跳闸回路；与DSP模块1连接的HMI模块6，用于定值的输入和运行信息的显示；与DSP模块1连接的远方通信模块7，用于与主站进行信息交互，将微电网运行信息上送至主站，同时接受主站对微电网内间隔的控制；以及与DSP模块1连接的用于供电的电源模块8。在该实施例中，远方采集模块2设有多路光纤接口。远方采集模块2设有8路光纤接口。远方采集模块2通过光纤与采集器9连接。保证现场采集器9与负荷控制器之间的数据快速、可靠性。如图2所示，将每个负荷与就近的分布式电源、储能装置等作为一个受控间隔，建立一个负荷控制模型，该模型包含了分布式电源的输出功率、负荷吸收功率、负荷优先级、储能参数等数据属性。微电网负荷控制器通过监视微电网内各个受控间隔的运行参数，实时判断微电网的运行状态，处理并网、孤岛等运行工况下的逻辑控制，同时将系统信息上传至调度主站，并接受调度主站对微电网内各个间隔的控制。一种典型的配置方案为：在受控间隔处就近设置采集器9，该采集器9用于实时采集受控间隔内的分布式电源的输出功率、负荷功率、蓄电池储能容量等信息，并将上述信息经光纤传送至微电网负荷控制器；对于现场不具备安装采集器9的情况，如负荷直接挂在母线上，微电网负荷控制器的AC采集模块3可以方便接入4路负荷的三相电流。对应于采集器模式，负荷控制器设有8路光纤接口，可以同时接收8路受控间隔的运行信息；对应于本地负荷模式，负荷控制器通过开入模块4提供了22路开关量的输入，用于监视负荷的开关状态。上述的采集器9远方信息、本地交流信息和开关量信息经内部总线传送至DSP模块1，由DSP模块1判断微电网运行状态并执行相应的负荷控制功能。另外，驱动板5用于提供控制节点，从而驱动相应负荷的控制回路，实现负荷投切。HMI模块6用于实现用户定值的输入、运行信息显示等功能，方便用户的操作控制。远方通信模块7用于与主站进行信息交互，将微电网运行信息上送至主站，同时接收主站对微电网内间隔的控制。电源模块8用于为整个装置供电。工作原理为：本技术实时采集各受控间隔的运行信息，判断当前微电网的运行状态；当判断为正常运行时，负荷控制器根据负荷功率的变化情况，计算出功率频率响应系数，为了提高该系数的精度，采用概率加权法进行统计计算；当判断为离网运行时，负荷控制器根据各个受控间隔的实时参数，综合分析当前时刻的分布式电源输出功率、负荷功率、储能容量等信息，判断是否有功率缺额；当不存在功率缺额时，负荷控制器实时计算出各个负荷的功率频率响应系数；当存在功率缺额时，根据负荷正常运行时的功率频率响应系数、负荷优先级等信息，计算得到最优的切除组合。对于受控间隔为采集器9模式的，负荷控制器给采集器发送控制信息，通过后者来实现其受控间隔内负荷的切除；对于受控间隔为本地负荷模式的，负荷控制器控制驱动板5内的继电器节点，通过此节点来接通对应负荷的跳闸回路，从而切除负荷。负荷控制器采用了PID闭环控制策略，可以实现对负荷功率的实时跟踪和连续控制，直至实现整个微电网的功率供求平衡。以上所述的仅是本技术的一些实施方式。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电网负荷控制器，其特征在于，包括DSP模块，用于监视微电网运行状态并执行相应的负荷控制逻辑；与所述DSP模块连接的远方采集模块，用于实时采集远方受控间隔的运行信息；与所述DSP模块连接的开入模块，用于22路开关量的输入；与所述DSP模块连接的驱动板，用于接通对应负荷的跳闸回路；与所述DSP模块连接的HMI模块，用于定值的输入和运行信息的显示；与所述DSP模块连接的远方通信模块，用于与主站进行信息交互，将微电网运行信息上送至主站，同时接受主站对微电网内间隔的控制；以及与所述DSP模块连接的用于供电的电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种微电网负荷控制器，其特征在于，包括DSP模块，用于监视微电网运行状态并执行相应的负荷控制逻辑；与所述DSP模块连接的远方采集模块，用于实时采集远方受控间隔的运行信息；与所述DSP模块连接的开入模块，用于22路开关量的输入；与所述DSP模块连接的驱动板，用于接通对应负荷的跳闸回路；与所述DSP模块连接的HMI模块，用于定值的输入和运行信息的显示；与所述DSP模块连接的远方通信模块，用于与主站进行信息交互，将微电网运行信息上送至主站，同时接受...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶剑波，陈栩，李进，王学虎，方寿贤，张金奎，武应龙，钱鸿，
申请(专利权)人：南京大全自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32