一种可实现自动控制的分布式能源微网控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种可实现自动控制的分布式能源微网控制器，涉及配电输送领域，包括信号处理芯片、通讯接口、通讯转换模块、控制策略模块、USB接口和CAN总线，所述信号处理芯片上配置设有随机存储器和只读存储器，所述通讯接口包括以太网通讯接口和COM通讯接口，所述通讯转换模块有若干个，分别内置对应设备的标准通讯协议及参数，所述USB接口与控制策略模块连接用于进行通讯参数以及控制策略的配置与升级，该种控制器通过实时对整个微网进行全面的信息采集，将发电设备、储能设备以及负荷等信息及参数汇集起来，并通过广泛性适应的控制算法，实现自主优化的微网软件控制策略，以达到对不同结构配置的分布式能源微电网实施能量优化与调节控制的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现自动控制的分布式能源微网控制器
本专利技术涉及配电输送领域，具体涉及一种可实现自动控制的分布式能源微网控制器。
技术介绍
：随着可再生能源及储能技术的快速发展，分布式微电网的应用与效益正日益体现。分布式微电网与传统电网的区别在于，他不仅与国家大电网相连接，本身还是一个完整的能源生态系统，其中包含多种发电设备，如光伏电站，风力发电，柴油发电机等；也包含多种储能设备，如锂电储能设备，铅酸储能设备，压缩空气储能设备，超级电容等，储能技术可以满足微电网平滑可再生能源出力，调频，削峰填谷等应用需求；此外，微电网还包含各种就近消纳能源的负载。微电网的优点是即可自成体系，独立运行，最大化可再生能源的利用效率，也可与其他微网以及国家电网互联，实现互相补充，互相协调，改善电能质量，增加电力供应的稳定性。分布式微电网虽然为电力的供应带来诸多效益，但是因为其多样性和复杂性，在控制上存在一定难度，比如，如何有效的平滑新能源出力，如何统一的协调发电设备，储能设备；如何实现根据负载及用电需求做出快速响应；如何实现设备间的智能互联；不同的分布式微网项目，需要在后台中编写不同的控制策略，这些技术问题，是目前阻碍微电网进一步发展的重要瓶颈。如申请号为CN201410219272.0公开了一种微网控制器，包括中央处理器、通信模块和单板机继电保护模块，其中，所述通信模块包括总线接口模块、电流电压测量模块、AI/DI模块和AO/DO模块；所述总线接口模块上设有与微网内各分布式电源、储能装置、负荷的控制器对应的总线接口，用于连接所述单板机继电保护模块的串行总线接口，以及用于与所述中央处理器连接的以太网接口，所述通信模块中还设有用于连接实时数字仿真系统的上行通信模块，所述中央处理器通过所述通信模块中的总线接口模块和上行通信模块，向所述实时数字仿真系统发出仿真请求，接收仿真结果。其技术效果是：其可以支持在线的实时数字仿真系统，并以此来实现对微网变参数的保护与控制，提高其对微网的保护与控制的性能，但是该种控制器并没有解决设备间如何实现智能互联的问题。如申请号CN201220581706.8公开了一种防逆流光伏微网控制器，包括中央控制器MCU，电网监测部分，光伏输入和光伏逆变单元；所述电网监测部分实时监测电网的电压及电流；所述MCU内部设有用来进行逆变控制的SPWM模块，MCU实时采集电网监测部分的信号并根据分析结果实时控制逆变功率；光伏输入在日照条件下发出直流电能提供给光伏逆变单元，光伏逆变单元将直流电能逆变成交流电源AC驱动负载。该种微网控制器，提前控制光伏逆变单元的功率输出即达到防止逆流的功能。对于突变的情况，通过“事后补救”的措施仍可将逆流控制在规定的范围内。安装方便，硬件部分简单，维护量小，适应性强，但是该种微网控制器并未解决如何统一的协调发电设备的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可实现自动控制的分布式能源微网控制器，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。一种可实现自动控制的分布式能源微网控制器，包括信号处理芯片、通讯接口、通讯转换模块、控制策略模块、USB接口和CAN总线，所述信号处理芯片上配置设有随机存储器和只读存储器，所述通讯接口包括以太网通讯接口和COM通讯接口，所述通讯转换模块有若干个，分别内置对应设备的标准通讯协议及参数，进行标准化转换，实现分布式能源微网内各种设备之间的数据连接，所述USB接口与控制策略模块连接用于进行通讯参数以及控制策略的配置与升级，所述通讯接口、通讯转换模块、控制策略模块、CAN总线和USB接口均与信号处理芯片连接，所述CAN总线连接储能电池。优选的，所述信号处理芯片通过外围的通讯模块，将分布式微网内的所有信息进行采集汇总，并按照用户设定的策略进行运算，得出满足当前使用需求的最佳控制方案与指令，再通过通讯模块，发送给需要调度的设备。优选的，所述以太网通讯接口有若干个包括用于分布式微网与外部通讯的通讯接口；用于分布式微网的内部扩展功能的通讯接口；作为分布式微网内发电设备、储能逆变器、储能电池的通讯接口。优选的，所述COM通讯接口有若干个包括用作发电设备、储能逆变器、储能电池的通讯接口；用作负载的通讯接口且连接采集负载信息的设备或传感器；用作电网信息的通讯接口且连接采集分布式微网并网点的设备或传感器。优选的，所述控制策略模块采用自上而下的分级询问模式。本专利技术的优点在于：本专利技术构思已成功的制造成产品，产品小巧玲珑，外形尺寸只有250×150×20mm(长×宽×高)，已在几个实际的分布式微网项目中得到应用实践，它使得分布式微网的控制策略复杂，通讯架构繁冗的问题得到了很好的解决，使分布式微网的探索应用由实验室及示范示范阶段，走向了广泛工程应用阶段。具有以下几个效果：1、实现了分布式微网设备智能互联简单化、标准化，支持目前市场上所有种类的发电设备，储能设备的一体化接入，即插即用；2、实现了分布式微网控制策略的标准化、普遍适用性，为分布式微网控制软件进一步优化提供了良好的发展平台；3、体积小，成本低，节省了分布式微网的生产成本及设备安装空间。附图说明图1为本专利技术的硬件配置图。图2为本专利技术的拓扑结构示例图。图3为本专利技术中控制策略的逻辑图。图4为本专利技术中控制策略的流程框图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。如图1至图4所示，一种可实现自动控制的分布式能源微网控制器，包括信号处理芯片、通讯接口、通讯转换模块、控制策略模块、USB接口和CAN总线，所述信号处理芯片上配置设有随机存储器和只读存储器，所述通讯接口包括以太网通讯接口和COM通讯接口，所述通讯转换模块有若干个，分别内置对应设备的标准通讯协议及参数，进行标准化转换，实现分布式能源微网内各种设备之间的数据连接，所述USB接口与控制策略模块连接用于进行通讯参数以及控制策略的配置与升级，所述通讯接口、通讯转换模块、控制策略模块、CAN总线和USB接口均与信号处理芯片连接，所述CAN总线连接储能电池。分布式微网的主要的能源供应是可再生能源(风能、太阳能)发电，多数的可再生能源都是间歇性能源，而微网的整体运行目标有以下几点：(1)优化可再生能源的输出，将不稳定的再生能源通过储能平滑成稳定输出的电源；(2)能量转移及削峰填谷功能，当可再生能源富余时，利用储能设备进行存储，当可再生能源不足，或电网电价较高时，储能设备进行放电，保证负载的电力供应，实现经济效益；(3)多种能源的协作，增加电力供应的安全险与可靠性，并优化实现可再生能源就近消纳，提升可再生能源的收益率。值得注意的是，所述信号处理芯片通过外围的通讯模块，将分布式微网内的所有信息进行采集汇总，并按照用户设定的策略进行运算，得出满足当前使用需求的最佳控制方案与指令，再通过通讯模块，发送给需要调度的设备。在本实施例中，所述以太网通讯接口有若干个包括用于分布式微网与外部通讯的通讯接口；用于分布式微网的内部扩展功能的通讯接口；作为分布式微网内发电设备、储能逆变器、储能电池的通讯接口。在本实施例中，所述COM通讯接口有若干个包括用作发电设备、储能逆变器、储能电池的通讯接口；用作负载的通讯接口且连接采集负载信息的设备或传感器；用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现自动控制的分布式能源微网控制器，包括信号处理芯片、通讯接口、通讯转换模块、控制策略模块、USB接口和CAN总线，其特征在于，所述信号处理芯片上配置设有随机存储器和只读存储器，所述通讯接口包括以太网通讯接口和COM通讯接口，所述通讯转换模块有若干个，分别内置对应设备的标准通讯协议及参数，进行标准化转换，实现分布式能源微网内各种设备之间的数据连接，所述USB接口与控制策略模块连接用于进行通讯参数以及控制策略的配置与升级，所述通讯接口、通讯转换模块、控制策略模块、CAN总线和USB接口均与信号处理芯片连接，所述CAN总线连接储能电池。

【技术特征摘要】
1.一种可实现自动控制的分布式能源微网控制器，包括信号处理芯片、通讯接口、通讯转换模块、控制策略模块、USB接口和CAN总线，其特征在于，所述信号处理芯片上配置设有随机存储器和只读存储器，所述通讯接口包括以太网通讯接口和COM通讯接口，所述通讯转换模块有若干个，分别内置对应设备的标准通讯协议及参数，进行标准化转换，实现分布式能源微网内各种设备之间的数据连接，所述USB接口与控制策略模块连接用于进行通讯参数以及控制策略的配置与升级，所述通讯接口、通讯转换模块、控制策略模块、CAN总线和USB接口均与信号处理芯片连接，所述CAN总线连接储能电池。2.根据权利要求1所述的一种可实现自动控制的分布式能源微网控制器，其特征在于：所述信号处理芯片通过外围的通讯模块，将分布式微网内的所有信息进行采集汇总，并按照用户设定的策略进...

【专利技术属性】
技术研发人员：史培森，冯先进，柴龙伟，
申请(专利权)人：安徽毕盈新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34