一種直流微電網監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電網監測領域，尤其是涉及一種直流微電網監測系統。
【背景技術】
[0002]隨著全球經濟的發展，能源需求快速增長，尤其是對電力的需求更加凸顯，環境問題也日益嚴重。在能源需求和環境保護的雙重壓力下，分布式發電應運而生。分布式發電是將小型發電裝置就近分布在負荷附近的一種發電方式，可以有效地利用可再生能源。這種方式可以省去龐大的輸配電網絡，減小了電能傳輸過程中的損耗，同時還能有效地提高供電可靠性。然而，分布式發電也存在一些問題，比如分布式電源接入成本高、分布式電源輸出不穩定等。為了協調大電網和分布式發電的矛盾，充分挖掘分布式能源的價值，微電網的概念也隨之出現。
[0003]微電網的組網方式包括交流微網、直流微網和交直流混合微網。較之于交流微網，直流微網不需要考慮頻率和相位的問題，對于直流微網的控制只取決于直流母線電壓，因此控制較為簡單，同時具有較高的供電質量。其次，直流微網對比交流微網省去了不少變流裝置，能量變換環節更少，這就意味著直流微網具有更低的成本和更高的效率。對于直流微電網供電而言，最重要的就是保證系統安全可靠，直流微電網監測保護系統也就顯得尤為重要。現有的微電網監測系統主要針對交流微電網，而且組網復雜，不便于實現對分布式直流微電網的集中監測。
【實用新型內容】
[0004]有鑒于此，本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種直流微電網監測系統，解決了現有微電網監測系統組網復雜，不便于實現分布式直流微電網集中監測的問題。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]一種直流微電網監測系統，包括主控單元、第二通訊單元和至少一個基本單元，所述基本單元包括直流微電網單元、現地監測單元、第一通訊單元和從控單元，所述直流微電網單元與現地監測單元連接，所述現地監測單元的輸出端通過第一通訊單元與從控單元的輸入端連接，所述從控單元通過第二通訊單元與主控單元連接；所述現地監測單元包括信號采集單元和信號處理單元，所述信號采集單元的輸出端與信號處理單元的輸入端連接。
[0007]優選的，所述信號采集單元包括電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器，所述電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器的輸出端均與信號處理單元的輸入端連接。
[0008]優選的，所述溫度傳感器為熱電阻PT100。
[0009]優選的，所述信號處理單元包括信號調理電路和微控制器，所述微控制器為單片機。
[0010]優選的，所述第一通訊單元采用RS485通訊模塊。
[0011]優選的，所述第二通訊單元采用工業以太網模塊。
[0012]優選的，所述從控單元和主控單元均采用工控機。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014]1、本實用新型的底層通訊采RS485、上層通訊采用工業以太網的通信方式，降低了系統通訊的復雜程度，有效地提高了通信網絡的抗干擾能力，同時也解決了通信速度和通信距離之間的矛盾。
[0015]2、本實用新型采用單片機來作為現地監測單元的控制核心，降低了成本，同時也使得其具有更高的通訊兼容性。
[0016]3、采用工業以太網通訊，使得系統具有更高的可擴展性，實現了靈活組網。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構框圖。
[0018]圖2為現地監測單元的結構框圖。
[0019]圖3為信號調理電路的結構框圖。
[0020]圖中:1_基本單元、2-第二通訊單元、3-主控單元、11-直流微電網單元、12-現地監測單元、13-第一通訊單元、14-從控單元。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
[0022]如圖1所示，本實用新型包括主控單元3、第二通訊單元2和若干個基本單元1，基本單元1的數目根據作業現場實際情況確定。
[0023]基本單元1包括直流微電網單元11、現地監測單元12、第一通訊單元13和從控單元14。現地監測單元12設置在各個直流微電網單元11的輸電線路上，用來監測直流微電網單元11的各項電能參數。如圖2所示，現地監測單元12包括信號采集單元121和信號處理單元122，信號采集單元121為各種傳感器，包括電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器，電壓傳感器采用電壓互感器，電流傳感器采用電流互感器，溫度傳感器則采用熱電阻PT100。信號采集單元121的輸出端與信號處理單元122的輸入端連接。信號處理單元122包括信號調理電路和微控制器，如圖3所示，信號調理電路由放大電路和A/D轉換電路組成，從信號采集單元121中采集的反映直流微電網單元11電能質量的模擬量信號首先進入放大電路，經放大電路放大之后，進入A/D轉換電路，將模擬信號轉換為微控制器能夠識別的數字信號，數字信號進入到微控制器中進行處理，微控制器采用單片機。
[0024]現地監測單元12的輸出端通過第一通訊單元13與從控單元14的輸入端連接，第一通訊單元13采用RS485通訊模塊，該模塊具有通訊距離長、數據傳輸速率高和抗共模干擾能力強的優點。微控制器將經過處理的信號，經過RS485模塊將信號傳輸給從控單元14，從控單元14采用工控機，工控機可以對采集到的直流微電網單元11的信號在屏幕上進行顯示，當信號超出正常范圍時，工控機可以向保護電路發送動作信號，保護電路動作對直流微電網單元11進行保護。
[0025]從控單元14通過第二通訊單元2與主控單元3連接，第二通訊單元2采用工業以太網，工業以太網具有良好的可擴展性，通訊介質采用光纖，提高數據傳輸的速率。主控單元3采用工控機，可以對各個基本單元的電能質量進行集中監測和數據存儲，并且一旦發現相應基本單元1的數據異常，根據故障的嚴重程度向保護電路發出相應的報警、處理請求或保護動作指令。
[0026]本實用新型的底層通訊采RS485、上層通訊采用工業以太網的通信方式，一方面降低了監測系統通訊的復雜程度，使得系統具有很好的可擴展性，實現了靈活組網，另一方面，提高了通信網絡的抗干擾能力，解決了通信速度和通信距離之間的矛盾。
[0027]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種直流微電網監測系統，其特征在于:包括主控單元、第二通訊單元和至少一個基本單元，所述基本單元包括直流微電網單元、現地監測單元、第一通訊單元和從控單元，所述直流微電網單元與現地監測單元連接，所述現地監測單元的輸出端通過第一通訊單元與從控單元的輸入端連接，所述從控單元通過第二通訊單元與主控單元連接；所述現地監測單元包括信號采集單元和信號處理單元，所述信號采集單元的輸出端與信號處理單元的輸入端連接。2.根據權利要求1所述的一種直流微電網監測系統，其特征在于:所述信號采集單元包括電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器，所述電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器的輸出端均與信號處理單元的輸入端連接。3.根據權利要求2所述的一種直流微電網監測系統，其特征在于:所述溫度傳感器為熱電阻PT100。4.根據權利要求1所述的一種直流微電網監測系統，其特征在于:所述信號處理單元包括信號調理電路和微控制器，所述微控制器為單片機。5.根據權利要求1所述的一種直流微電網監測系統，其特征在于:所述第一通訊單元采用RS485通訊模塊。6.根據權利要求1所述的一種直流微電網監測系統，其特征在于:所述第二通訊單元采用工業以太網模塊。7.根據權利要求1所述的一種直流微電網監測系統，其特征在于:所述從控單元和主控單元均采用工控機。
【專利摘要】本實用新型涉及一種直流微電網監測系統，包括主控單元、第二通訊單元和若干個基本單元，所述基本單元包括直流微電網單元、現地監測單元、第一通訊單元和從控單元，所述直流微電網單元與現地監測單元連接，所述現地監測單元的輸出端通過第一通訊單元與從控單元的輸入端連接，所述從控單元通過第二通訊單元與主控單元連接；所述現地監測單元包括信號采集單元和信號處理單元，所述信號采集單元的輸出端與信號處理單元的輸入端連接。本實用新型具有很高的可擴展性，并且有效地提高了通信網絡的抗干擾能力，實現了監測系統的靈活組網。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號】CN205081566
【申請號】CN201520818792
【發明人】王小嫻
【申請人】國網河南鎮平縣供電公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年10月22日