一种面向虚拟电厂的边缘网关装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种面向虚拟电厂的边缘网关装置，N台负载设备、M台储能设备、L台分布式能源设备通过所述边缘网关装置接入虚拟电厂控制中心，其特征在于，所述边缘网关装置包括基于ARM Cortex

【技术实现步骤摘要】
一种面向虚拟电厂的边缘网关装置


[0001]本技术涉及一种面向虚拟电厂的边缘网关装置。

技术介绍

[0002]虚拟电厂的提出是为了整合各种分布式能源，在不改变各个分布式能源并网方式的前提下，通过先进的控制、计量、通信等技术，聚合各类分布式能源和用电设备，并通过更高层面的软件建构多个分布式能源协调优化运行，作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统，同时提供调峰、调频、紧急控制等辅助服务。
[0003]而虚拟电厂资源接入是虚拟电厂进行能量管理、数据采集与监控，以及与电力系统调度中心通信的重要环节。但在与虚拟电厂交互的资源接入中，由于现有虚拟电厂资源分布比较分散、类型也较复杂、数量大且协议也多种多样，因此需要建立一个开放可靠的边缘侧网关装置，实现虚拟电厂资源的数据传输和信息处理的双向融合，满足虚拟电厂数据采集的丰富化、通信方式的多样化以及实施控制的安全化。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是：提供一种适用于虚拟电厂的边缘网关装置。
[0005]为了达到上述目的，本技术的技术方案是提供了一种面向虚拟电厂的边缘网关装置，N台负载设备、M台储能设备、L台分布式能源设备通过所述边缘网关装置接入虚拟电厂控制中心，N≥1，M≥1，L≥1，其特征在于，所述边缘网关装置包括基于ARM Cortex
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A8内核处理器的主控单元，主控单元通过ARM Cortex
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A8内核处理器自带的千兆以太网单元以及4G通信芯片SIM7600CE接入虚拟电厂控制中心及用户端能量管理系统，用户端能量管理系统接入虚拟电厂控制中心；
[0006]主控单元的数据交互端连接RS485接口、CAN接口、以太网接口以及数字量I/O接口；由n台智能计量设备一采集n台负载设备的电流以及电压信号，0≤n≤N，由m台智能计量设备二采集m台储能设备的电流以及电压信号，0≤m≤M，由l台智能计量设备三采集l台分布式能源设备的电流以及电压信号，0≤l≤L，则位于本地的智能计量设备一、智能计量设备二或智能计量设备三通过RS485接口、CAN接口或数字量I/O接口与主控单元相连，位于远端的智能计量设备一、智能计量设备二或智能计量设备三通过以太网接口与主控单元建立数据连接；剩余的N
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n台中位于本地的负载设备的电流以及电压数据采集端口、M
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m台中位于本地的储能设备的电流以及电压数据采集端口或L
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l台分布式能源设备中位于本地的电流以及电压数据采集端口直接通过RS485接口、CAN接口或数字量I/O接口与主控单元相连；剩余的N
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n台中位于远端的负载设备的电流以及电压数据采集端口、M
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m台中位于远端的储能设备的电流以及电压数据采集端口或L
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l台分布式能源设备中位于远端的电流以及电压数据采集端口通过以太网接口与主控单元建立数据连接；主控单元还通过RS485接口、CAN接口或数字量I/O接口与位于本地的温湿度传感器相连，主控单元通过以太网接口与位于远端的温湿度传感器，总共M个温湿度传感器分别用于采集M台储能设备的温湿度信号；主
控单元通过RS485接口、CAN接口或数字量I/O接口与位于本地的负载设备、储能设备或分布式能源设备的控制信号输入端相连，主控单元通过以太网接口与位于远端的负载设备、储能设备或分布式能源设备的控制信号输入端建立数据连接；
[0007]主控单元的电源控制信号输出端连接继电器控制单元，继电器控制单元与N台负载设备的供电端口相连；
[0008]主控单元的人机交互端与人机交互单元相连；
[0009]24V直流电源通过供电单元为主控单元供电。
[0010]优选地，所述主控单元与外置的随机存取存储器以及FLASH存储器相连，其中，随机存取存储器采用2块128M的DDR2芯片，FLASH存储器采用256MB的nand flash闪存芯片。
[0011]优选地，所述主控单元还连接外置的固态硬盘。
[0012]优选地，所述人机交互单元包括与所述主控单元的状态输出端相连的状态指示灯及与所述主控单元的控制信号输入端相连的开关按键。
[0013]本技术提供的装置用于建立虚拟电厂控制中心与区域内各对象之间的双向信息连接，具备的本地通信接口包括RS485接口、CAN接口以及数字量I/O接口，用于采集位于本地的用电设备的实时电压、电流、功率等参数，储能设备的各种电流、电压、温度等信息；本技术具备远程通信接口，包括以太网接口以及4G通信接口，用于采集位于远端的用电设备的实时电压、电流、功率等参数，储能设备的各种电流、电压、温度等信息，并且用于向虚拟电厂系统的虚拟电厂控制中心发送数据，以及接收虚拟电厂系统的虚拟电厂控制中心的调节指令；接收到的控制指令用于实现对负载设备的可靠控制。
[0014]本技术的有益效果在于：
[0015](1)本技术具有多种通信方式：RS485接口、CAN接口、以太网接口、数字量I/O接口以及4G通信模块。通过不同接口单元实现对本地多种类型设备的数据采集、计算、处理，实现本地数据交互，以及远端的能量管理系统、虚拟电厂系统进行数据交互；
[0016](2)本技术所采用的ARM Cortex
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A8内核处理器支持多种通信处理协议：支持DL/T 1867
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2018《电力需求响应信息交换规范》、MQTT消息传输协议的转换及解析；
[0017](3)提供可靠的控制方式：本技术提供的边缘网关装置通过安全继电器接口方式，通过检测安全继电器控制输出电气参数，判断输出线路是否存在短路或者断路故障，从而实现对负载设备的可靠控制。
附图说明
[0018]图1为虚拟电厂资源接入方式示意图；
[0019]图2为装置硬件结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0021]如图1所示，虚拟电厂资源可通过虚拟电厂终端接入，根据客户侧实际情况可按需
部署虚拟电厂硬件终端和虚拟电厂软件终端。虚拟电厂硬件终端即用电侧负荷与边缘网关装置相连直接接入虚拟电厂系统，虚拟电厂软件终端即用户端能源管理系统与本技术提供的边缘网关装置相连，先接入能量管理系统后间接融入虚拟电厂系统。应当注意的是，虚拟电厂系统以及用户端能源管理系统为已建系统，属于本领域技术人员所熟知的系统，此处不再具体论述。
[0022]用电侧负荷设备以及发电侧能源设备通过各种智能计量仪表、温湿度传感器以及电流电压传感器等，使用智能计量技术测量和读取如电量、电压、电流、用电功率及功率因素等实时数据，作为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向虚拟电厂的边缘网关装置，N台负载设备、M台储能设备、L台分布式能源设备通过所述边缘网关装置接入虚拟电厂控制中心，N≥1，M≥1，L≥1，其特征在于，所述边缘网关装置包括基于ARM Cortex
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A8内核处理器的主控单元，主控单元通过ARM Cortex
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A8内核处理器自带的千兆以太网单元以及4G通信芯片SIM7600CE接入虚拟电厂控制中心及用户端能量管理系统，用户端能量管理系统接入虚拟电厂控制中心；主控单元的数据交互端连接RS485接口、CAN接口、以太网接口以及数字量I/O接口；由n台智能计量设备一采集n台负载设备的电流以及电压信号，0≤n≤N，由m台智能计量设备二采集m台储能设备的电流以及电压信号，0≤m≤M，由l台智能计量设备三采集l台分布式能源设备的电流以及电压信号，0≤l≤L，则位于本地的智能计量设备一、智能计量设备二或智能计量设备三通过RS485接口、CAN接口或数字量I/O接口与主控单元相连，位于远端的智能计量设备一、智能计量设备二或智能计量设备三通过以太网接口与主控单元建立数据连接；剩余的N
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n台中位于本地的负载设备的电流以及电压数据采集端口、M
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m台中位于本地的储能设备的电流以及电压数据采集端口或L
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l台分布式能源设备中位于本地的电流以及电压数据采集端口直接通过RS485接口、CAN接口或数字量I/O接口与主控单元相连；剩余的N
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n台中位于远端的负载设备的电流以及电压数据采集端口、M
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【专利技术属性】
技术研发人员：奚培锋，张少迪，陈淑芳，胡桐月，应成，滕宇，
申请(专利权)人：上海电器科学研究所集团有限公司，
类型：新型
国别省市：