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布局智能电网 智能微电网监控系统设计研究

2015-11-03 15:28来源:《电气技术》关键词:微电网配电网智能电网收藏点赞

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3 软件系统设计

本设备的软件系统主要包括上位机及手持移动终端机2部分。采用模块化的设计方法,以减少软件设计的工作量,缩短系统开发周期。

3.1上位机的在线监控功能设计

本系统的上位机系统采用Qt软件进行监控界面的设计,如图7所示该软件由于可在windows内核与linux内核中运行,可支持我们将编写好的软件安装到PC端和手持嵌入式移动设备。同时,对控制面板元素进行了相关设计,支持系统远程对微电网各部分进行接入和切除。

另外,上位机终端将会实时接收下位机中发送过来的电压、电流、有功无功等数据进行曲线描绘,同步显示实时曲线,方便用户进行电能质量的查询。

图7 系统上位机PC端界面图

4 综合调试及运行效果

4.1软件测试情况

实际运行中,通过电压互感器和电流互感器测量主网输入的电压,在供电稳定的情况下微电网的电能由主网提供,因为充电后的蓄电池是一个有稳定输出的电源,这时候风力发电机和太阳能光伏发电输出的电能给蓄电池充电。

当主网电压发生偏差或供电出现异常时系统能马上将主网接入线路切断,在切断的同时风力发电和太阳能光伏发电的逆变供电接入微电网中,而逆变电源均由蓄电池提供,微电网形成孤岛独立运行,由风力发电和太阳能光伏发电提供电能。

实时曲线能够形象反映出测量数据在一定时间能的变化趋势,让监控人员在及时掌控系统的运行情况。而历史数据的翻阅查询功能则能够为后期的控制优化(如负荷的分配、设备的容量升级等)提供相应的数据参考。

在本次的设计中,实时数据检测显示和历史数据查询方面,本系统都表现出了很好的效果。对于主网输入的电压电流有效值能够实时地显示并通过上位机的运算绘制曲线,在实时的曲线中我们能够明显地看出电压的波动情况。其中系统的实时曲线如图8所示[5]:

图8 系统数据实时曲线

4.2实际运行结果分析

如图1所示的整个系统架设完毕后,对系统运行进行了相关测试及数据记录,通过上位机软件生成了历史数据报表,从表中可以看出,系统输入电压在国家标准范围内稳定浮动,电压质量良好。在日常用电负荷中,负荷种类繁多,如果所带负荷属于工业中电压敏感设备,那么当电压出现波动时将对设备的正常稳定运行造成很大的影响甚至损害设备,造成大量不合格产品。

另外,本系统的实时曲线能够给该类设备的安全正常运行提供实时的参考,通过输入电压曲线和实际负荷经过稳压设备稳压后的电压曲线的实时对比,根据两根曲线的偏离程度就能掌握该类电压敏感负荷设备当前的安全运行情况,这对实际的使用都有非常大的帮助。

5 结论

本设计无论是从单个模块还是整体功能都能比较好地实现,针对目前微电网技术发展当中的几个问题如三相负载功率平衡、微电网并网及孤岛运行等问题都能得出比较好的解决方法。

利用基于STM32F103C8T6芯片的单片机,自主设计程序,成功取代成本高昂的PLC控制设备,更加有利于产品的推广;利用Qt设计的上位机界面嵌入到PC计算机或者手持移动设备极大地方便使用人员对微电网系统的查询和管理。

原标题:智能微电网监控系统
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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