[发明专利]一种基于嵌入式技术的储能系统的监控装置

说明书

 

技术领域

本发明属于监控技术领域，涉及一种监控装置，具体涉及一种基于嵌入式技术的储能系统的监控装置。

 

背景技术

储能技术已被视为电网运行过程中“采–发–输–配–用–储”六大环节中的重要组成部分。系统中引入储能环节后，可以有效地实现需求侧管理，消除昼夜间峰谷差，平滑负荷，不仅可以更有效地利用电力设备，降低供电成本，还可以促进可再生能源的应用，也可作为提高系统运行稳定性、调整频率、补偿负荷波动的一种手段。

然而，在将储能系统投入实际应用的实践中，常常会出现因监控系统设计不合理导致控制实时性不好的问题，使得储能设备不能与电力系统动态特征匹配，极大的影响了储能系统效率的发挥。因此，研制开发新型功率型储能装置监控系统，提高储能装置控制效果，具有重要的意义。

 

发明内容

      为了克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种基于嵌入式技术的储能系统的监控装置。

      本发明所采用的技术方案是：一种基于嵌入式技术的储能系统的监控装置，由上位机和下位机两部分构成；其特征在于：所述的上位机包括录波控制模块、储能系统运行状态查询模块和储能系统运行状态控制模块，所述的下位机包括用于实现含储能电力系统实时运行状态信息的数据采集和录波的储能系统运行状态数据采集与状态录波模块、用于实现储能系统在电力系统应用中不同工作方式的灵活控制的储能系统工作方式控制模块和用于实现储能系统匹配电力系统动态特性的功率控制的储能系统功率控制模块；所述的上位机通过网络通信接口与所述的下位机进行通信，所述的上位机各模块集成在所述的上位机内，所述的下位机各模块之间通过DPRAM芯片进行实时信息数据交换。

作为优选，所述的下位机的三个模块的核心芯片为ARM芯片；其中所述的储能系统运行状态数据采集与状态录波模块的核心芯片为第二ARM芯片；所述的储能系统工作方式控制模块的核心芯片由第一ARM芯片、第二ARM芯片和第三ARM芯片组成，第一ARM芯片接受来自上位机的命令，通知第二ARM芯片和第三ARM芯片进行工作方式控制；所述的储能系统功率控制模块的核心芯片由第一ARM芯片、第二ARM芯片和第三ARM芯片组成，第二ARM芯片传送数据到第一ARM芯片、第一ARM芯片传送数据到第三ARM芯片，从而实现储能系统功率控制。

作为优选，所述的储能系统工作方式控制模块的第一ARM芯片分别通过串行通信接口和光纤完成监控装置与储能系统的低温子系统的数据通信，实现监控装置对低温系统的状态查询和控制，以及低温系统的失超保护控制。

作为优选，所述的储能系统运行状态数据采集与状态录波模块的第二ARM芯片通过A/D转换器和SRAM实现含储能电力系统实时运行状态信息的数据采集和录波。

作为优选，所述的储能系统工作方式控制模块的第三ARM芯片通过全双工串行通信接口实现监控装置与储能系统的功率调节子系统的数据通信，实现储能系统工作方式控制。

作为优选，所述的储能系统功率控制模块的核心芯片由第一ARM芯片、第二ARM芯片和第三ARM芯片组成，在每个同步控制信号到来时，第二ARM芯片使用最近工频周期的采样数据完成含储能电力系统的实时状态量计算，然后通过第一DPRAM芯片向第一ARM芯片传送计算完成信息，以及计算值，第一ARM芯片在同步控制信号到来时，轮询第二ARM芯片计算完成信息，检测到第二ARM芯片计算完成信息后，通过第二DPRAM芯片通知第三ARM芯片状态传送信息，并且完成含储能电力系统状态量更新，第三ARM芯片在同步控制信号到来时，轮询第一ARM芯片状态传送信息，检测到第一ARM芯片状态传送信息后，完成含储能电力系统实时状态量传送，用于储能系统功率控制输入量，实现储能系统匹配电力系统状态控制需求的功率控制。

      本发明所提出的基于嵌入式技术的储能装置的监控系统，打破了传统单一处理器完成所有功能的模式，在多微处理器基础上，明确划分各微处理器功能，降低了每个微处理器的运行负担，从而提高了整个监控装置的运行速度。并且不同功能之间相对独立，可以实现灵活组合。通过同步信号，完成微处理器之间的协调配合，保证含储能电力系统状态量计算与传输的实时性，进而实现储能系统功率控制很好地匹配电力系统状态特征。

 

附图说明

图1：为本发明的系统功能示意图。

图2：为本发明实施例的系统整体运行结构图。

图3：为本发明实施例的第二ARM芯片运行流程图。