一種基于dsp和arm的光伏智能微電網(wǎng)的管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種基于DSP和ARM的光伏智能微電網(wǎng)的管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)負(fù)荷的持續(xù)增長、結(jié)構(gòu)的不斷老化、環(huán)保問題、能源利用效率瓶頸以及用戶對電能質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求，已成為世界各國電力工業(yè)所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。智能微電網(wǎng)對分布式電源的有效利用以及靈活、智能的控制特點，使其在解決上述問題方面表現(xiàn)出極大潛能。在諸多分布式能源微電網(wǎng)中尤以光伏智能微電網(wǎng)分布較為廣泛，它能提供靈活的運行方式與高質(zhì)量的供電服務(wù)，其主要由以下幾個部分組成:太陽能光伏組件、光伏逆變器、雙向儲能逆變器、儲能電池模塊、能源管理系統(tǒng)(EMS )、雙向智能電表。經(jīng)光伏組件轉(zhuǎn)換的電能，經(jīng)過光伏逆變器可轉(zhuǎn)換為兩種形式:在負(fù)載需求大時通過交流母線直接向負(fù)載供電；當(dāng)負(fù)載需求量小甚至無需求時，通過交流母線向電網(wǎng)饋電。在高峰期利用光伏組件轉(zhuǎn)換的電量為負(fù)載供電，而在低谷期通過儲能逆變器將電網(wǎng)的廉價電存儲在儲能電池模塊中。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生停電或者光伏組件無法供電時，即可通過儲能逆變器將儲能電池模塊中的電能逆變供給負(fù)載，光伏智能微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
[0003]在整套光伏智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的高效運行中，能源管理系統(tǒng)(EMS)具有舉足輕重的核心作用。能源管理系統(tǒng)在合理優(yōu)化分配所發(fā)電量、靈活利用低谷電將電能儲存在儲能電池模塊，智能調(diào)控發(fā)、供、儲電各種模式的各種應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有的能源管理系統(tǒng)信號處理和控制單元集成于一體，可以實現(xiàn)對微電網(wǎng)中各物理量的實時監(jiān)控和基本控制，但是受硬件及構(gòu)架的限制，很難實現(xiàn)復(fù)雜算法和高級控制功能，使得能源優(yōu)化配置功能在傳統(tǒng)的能源管理系統(tǒng)中沒有得到充分發(fā)揮。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的就是提供一種基于DSP和ARM的光伏智能微電網(wǎng)的管理系統(tǒng)，其可有效解決上述問題，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜算法和高級控制功能，使得能源優(yōu)化配置功能得到充分發(fā)揮。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案進行實施:
[0006]一種基于DSP和ARM的光伏智能微電網(wǎng)的管理系統(tǒng)，其特征在于:包括DSP模塊和ARM模塊，DSP模塊包括數(shù)據(jù)通信單元和能源優(yōu)化配置單元，ARM模塊包括控制單元和上位機單元，數(shù)據(jù)通信單元用于實現(xiàn)控制單元與光伏逆變器、儲能逆變器、儲能電池管理模塊、智能雙向電表、上位機監(jiān)控模塊之間的數(shù)據(jù)交互，控制單元對數(shù)據(jù)通信單元輸入的信號進行分析處理，控制單元依據(jù)分析處理的結(jié)果執(zhí)行如下三個操作:其一為依據(jù)處理的結(jié)果通過數(shù)據(jù)通信單元發(fā)送相應(yīng)指令調(diào)控光伏逆變器、儲能逆變器、儲能電池管理模塊的運行狀態(tài)；其二為將處理的結(jié)果通過上位機單元發(fā)送至上位機監(jiān)控模塊進行顯示；其三為將數(shù)據(jù)發(fā)送至能源優(yōu)化配置單元進行能源微電網(wǎng)優(yōu)化配置分析處理、能源優(yōu)化配置單元將分析處理結(jié)果通過數(shù)據(jù)通信單元反饋給控制單元、控制單元依據(jù)反饋結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)動作。
[0007]上述技術(shù)方案中，通過DSP模塊和ARM模塊組合構(gòu)成光伏智能微電網(wǎng)的管理系統(tǒng)，將復(fù)雜的能源微電網(wǎng)優(yōu)化配置控制算法轉(zhuǎn)入DSP模塊中的能源優(yōu)化配置單元進行操作，解決傳統(tǒng)控制單元處理能力不足的問題；提高控制系統(tǒng)的運算速度和上位機監(jiān)控模塊的監(jiān)控水平。
【附圖說明】
[0008]圖1為光伏智能微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]為了使本實用新型的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本實用新型進行具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，以下文字僅僅用以描述本實用新型的一種或幾種具體的實施方式，并不對本實用新型具體請求的保護范圍進行嚴(yán)格限定。
[0011]光伏智能微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的如圖1所示，微電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)需要與光伏逆變器、儲能逆變器以及儲能BMS進行數(shù)據(jù)通信，并且根據(jù)這些設(shè)備提供的微電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，采用能源微電網(wǎng)優(yōu)化配置控制算法對微電網(wǎng)運行模式進行控制管理。
[0012]本實用新型采取的技術(shù)方案如圖1所示，一種基于DSP和ARM的光伏智能微電網(wǎng)的管理系統(tǒng)，包括DSP模塊和ARM模塊，DSP模塊包括數(shù)據(jù)通信單元11和能源優(yōu)化配置單元12，ARM模塊包括控制單元13和上位機單元14，數(shù)據(jù)通信單元11用于實現(xiàn)控制單元13與光伏逆變器22、儲能逆變器23、儲能電池管理模塊21、智能雙向電表、上位機監(jiān)控模塊之間的數(shù)據(jù)交互(數(shù)據(jù)交互是指數(shù)據(jù)通信單元11接收來自光伏逆變器22、儲能逆變器23、儲能電池管理模塊21、智能雙向電表和上位機監(jiān)控模塊輸入的數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為控制單元13所需要的數(shù)字量并發(fā)送至控制單元13，將控制單元13的控制信息按照相應(yīng)的通信協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給上述各設(shè)備或模塊)，控制單元13對數(shù)據(jù)通信單元11輸入的信號進行分析處理，控制單元13依據(jù)分析處理的結(jié)果執(zhí)行如下三個操作:其一為依據(jù)處理的結(jié)果通過數(shù)據(jù)通信單元11發(fā)送相應(yīng)指令調(diào)控光伏逆變器22、儲能逆變器23、儲能電池管理模塊21的運行狀態(tài)；其二為通過上位機單元14將處理的數(shù)據(jù)結(jié)果按照與上位機監(jiān)控模塊的通信協(xié)議打包，并直接發(fā)送至上位機監(jiān)控模塊進行顯示，上位機單元14與上位機監(jiān)控模塊通過數(shù)據(jù)線進行連接；其三為將數(shù)據(jù)發(fā)送至能源優(yōu)化配置單元12進行能源微電網(wǎng)優(yōu)化配置分析處理、能源優(yōu)化配置單元12將分析處理結(jié)果通過數(shù)據(jù)通信單元11反饋給控制單元13、控制單元13依據(jù)反饋結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)動作?？刂茊卧?3用于將數(shù)據(jù)通信單元11發(fā)送過來是數(shù)據(jù)進行分析和處理，將復(fù)雜算法的運行轉(zhuǎn)移到能源優(yōu)化配置單元12中實現(xiàn)。該模塊運行嵌入式操作系統(tǒng)，使用多線程處理功能，控制各命令的執(zhí)行。
[0013]上述技術(shù)方案中，通過DSP模塊和ARM模塊組合構(gòu)成光伏智能微電網(wǎng)的管理系統(tǒng)，將復(fù)雜的能源微電網(wǎng)優(yōu)化配置控制算法轉(zhuǎn)入DSP模塊中的能源優(yōu)化配置單元12進行操作，解決傳統(tǒng)控制單元13處理能力不足的問題；提高控制系統(tǒng)的運算速度和上位機監(jiān)控模塊的監(jiān)控水平。
[0014]具體的方案為:數(shù)據(jù)通信單元11采用485通信方式分別與光伏逆變器22、儲能逆變器23、智