一種基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，具備實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用的主要監(jiān)測(cè)控制功能，包括：含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集和錄波、儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中不同工作方式的靈活控制及其匹配電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的功率控制。在結(jié)構(gòu)上，監(jiān)控裝置通過(guò)多微處理器協(xié)調(diào)配合，既保證了整個(gè)裝置的功能實(shí)現(xiàn)，又提高了裝置的運(yùn)行速度和響應(yīng)實(shí)時(shí)性，同時(shí)達(dá)到儲(chǔ)能系統(tǒng)很好匹配電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性功率的控制目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種監(jiān)控裝置，具體涉及一種基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]儲(chǔ)能技術(shù)已被視為電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中“采-發(fā)-輸-配-用-儲(chǔ)”六大環(huán)節(jié)中的重要組成部分。系統(tǒng)中引入儲(chǔ)能環(huán)節(jié)后，可以有效地實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負(fù)荷，不僅可以更有效地利用電力設(shè)備，降低供電成本，還可以促進(jìn)可再生能源的應(yīng)用，也可作為提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)的一種手段。
[0005]然而，在將儲(chǔ)能系統(tǒng)投入實(shí)際應(yīng)用的實(shí)踐中，常常會(huì)出現(xiàn)因監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致控制實(shí)時(shí)性不好的問(wèn)題，使得儲(chǔ)能設(shè)備不能與電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征匹配，極大的影響了儲(chǔ)能系統(tǒng)效率的發(fā)揮。因此，研制開(kāi)發(fā)新型功率型儲(chǔ)能裝置監(jiān)控系統(tǒng)，提高儲(chǔ)能裝置控制效果，具有重要的意義。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出了一種基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控
>J-U ρ?α裝直。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分構(gòu)成；其特征在于:所述的上位機(jī)包括錄波控制模塊、儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)查詢模塊和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)控制模塊，所述的下位機(jī)包括用于實(shí)現(xiàn)含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集和錄波的儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)錄波模塊、用于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中不同工作方式的靈活控制的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊和用于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)匹配電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的功率控制的儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制模塊；所述的上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口與所述的下位機(jī)進(jìn)行通信，所述的上位機(jī)各模塊集成在所述的上位機(jī)內(nèi)，所述的下位機(jī)各模塊之間通過(guò)DPRAM芯片進(jìn)行實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)交換。
[0009]作為優(yōu)選，所述的下位機(jī)的三個(gè)模塊的核心芯片為ARM芯片；其中所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)錄波模塊的核心芯片為第二 ARM芯片；所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊的核心芯片由第一 ARM芯片、第二 ARM芯片和第三ARM芯片組成，第一 ARM芯片接受來(lái)自上位機(jī)的命令，通知第二 ARM芯片和第三ARM芯片進(jìn)行工作方式控制；所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制模塊的核心芯片由第一 ARM芯片、第二 ARM芯片和第三ARM芯片組成，第二ARM芯片傳送數(shù)據(jù)到第一 ARM芯片、第一 ARM芯片傳送數(shù)據(jù)到第三ARM芯片，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制。[0010]作為優(yōu)選，所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊的第一 ARM芯片分別通過(guò)串行通信接口和光纖完成監(jiān)控裝置與儲(chǔ)能系統(tǒng)的低溫子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控裝置對(duì)低溫系統(tǒng)的狀態(tài)查詢和控制，以及低溫系統(tǒng)的失超保護(hù)控制。
[0011]作為優(yōu)選，所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)錄波模塊的第二 ARM芯片通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器和SRAM實(shí)現(xiàn)含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集和錄波。
[0012]作為優(yōu)選，所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊的第三ARM芯片通過(guò)全雙工串行通信接口實(shí)現(xiàn)監(jiān)控裝置與儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制。
[0013]作為優(yōu)選，所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制模塊的核心芯片由第一 ARM芯片、第二 ARM芯片和第三ARM芯片組成，在每個(gè)同步控制信號(hào)到來(lái)時(shí)，第二 ARM芯片使用最近工頻周期的采樣數(shù)據(jù)完成含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)量計(jì)算，然后通過(guò)第一 DPRAM芯片向第一 ARM芯片傳送計(jì)算完成信息，以及計(jì)算值，第一 ARM芯片在同步控制信號(hào)到來(lái)時(shí)，輪詢第二 ARM芯片計(jì)算完成信息，檢測(cè)到第二 ARM芯片計(jì)算完成信息后，通過(guò)第二 DPRAM芯片通知第三ARM芯片狀態(tài)傳送信息，并且完成含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)狀態(tài)量更新，第三ARM芯片在同步控制信號(hào)到來(lái)時(shí)，輪詢第一 ARM芯片狀態(tài)傳送信息,檢測(cè)到第一 ARM芯片狀態(tài)傳送信息后,完成含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)量傳送，用于儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制輸入量，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)匹配電力系統(tǒng)狀態(tài)控制需求的功率控制。
[0014]本發(fā)明所提出的基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能裝置的監(jiān)控系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)單一處理器完成所有功能的模式，在多微處理器基礎(chǔ)上，明確劃分各微處理器功能，降低了每個(gè)微處理器的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，從而提高了整個(gè)監(jiān)控裝置的運(yùn)行速度。并且不同功能之間相對(duì)獨(dú)立，可以實(shí)現(xiàn)靈活組合。通過(guò)同步信號(hào)，完成微處理器之間的協(xié)調(diào)配合，保證含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)狀態(tài)量計(jì)算與傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制很好地匹配電力系統(tǒng)狀態(tài)特征。
[0015]
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1:為本發(fā)明的系統(tǒng)功能示意圖。
[0017]圖2:為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖3:為本發(fā)明實(shí)施例的第二 ARM芯片運(yùn)行流程圖。
[0019]圖4:為本發(fā)明實(shí)施例的第一 ARM芯片運(yùn)行流程圖。
[0020]圖5:為本發(fā)明實(shí)施例的第三ARM芯片運(yùn)行流程圖。
[0021]
【具體實(shí)施方式】
[0022]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展，特別是各種高性能SOC (System On Chip)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和嵌入式操作系統(tǒng)的出現(xiàn),嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制特別是現(xiàn)代電力行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)具有可靠性高、功能強(qiáng)、靈活方便等許多優(yōu)點(diǎn)，提高了設(shè)備運(yùn)行速度，減少了處理時(shí)間，從而保證其在電力行業(yè)中應(yīng)用的實(shí)時(shí)性要求。嵌入式系統(tǒng)的硬件核心是嵌入式微處理器，ARM芯片處理器是目前公認(rèn)的業(yè)界領(lǐng)先的32位嵌入式微處理器。它具有體系結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展、功耗低、成本低和支持處理實(shí)時(shí)多任務(wù)等特點(diǎn)，成為設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)時(shí)32位芯片的首選。
[0023]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]請(qǐng)見(jiàn)圖1，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能裝置的監(jiān)控系統(tǒng)，由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分構(gòu)成；所述的上位機(jī)包括錄波控制模塊、儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)查詢模塊和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)控制模塊，所述的下位機(jī)包括用于實(shí)現(xiàn)含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)采集和錄波的儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)錄波模塊、用于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中不同工作方式的靈活控制的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊和用于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)匹配電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的功率控制的儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制模塊；所述的上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口與所述的下位機(jī)進(jìn)行通信，所述的上位機(jī)各模塊集成在所述的上位機(jī)內(nèi)，所述的下位機(jī)各模塊之間通過(guò)DPRAM芯片進(jìn)行實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)交換。
[0025]請(qǐng)見(jiàn)圖2，下位機(jī)的三個(gè)模塊的核心芯片為ARM芯片；其中儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)錄波模塊的核心芯片為第二 ARM芯片。第二 ARM芯片通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器和SRAM實(shí)現(xiàn)含儲(chǔ)能裝置的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)錄波，由A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)多路電壓電流遙測(cè)信息采樣，并且利用ARM芯片的速度處理優(yōu)勢(shì)和A/D轉(zhuǎn)換芯片的精度、速度，提高了采樣的速度和精度。每次采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在固定地址空間，每工頻周期完成更新，第二ARM芯片接收到由第一 ARM芯片通過(guò)第一 DPRAM芯片傳送的錄波啟動(dòng)命令時(shí)，將采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至SRAM中，錄波完成后，經(jīng)由第一 DPRAM芯片向第一 ARM芯片轉(zhuǎn)送錄波采樣完成信息；儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊的第一 ARM芯片通過(guò)基于RS422的串行光纖通信接口完成監(jiān)控裝置與儲(chǔ)能系統(tǒng)的低溫子系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控裝置對(duì)低溫系統(tǒng)的狀態(tài)查詢和控制，以及低溫系統(tǒng)失超保護(hù)；儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊的核心芯片由第一ARM芯片、第二ARM芯片和第三ARM芯片組成，第一 ARM芯片接受來(lái)自上位機(jī)的命令，通知第二 ARM芯片和第三ARM芯片進(jìn)行工作方式控制；儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊的第三ARM芯片通過(guò)RS422串行通信接口實(shí)現(xiàn)監(jiān)控裝置與儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)子系統(tǒng)之間的通信，第三ARM芯片每隔固定時(shí)間向功率調(diào)節(jié)子系統(tǒng)發(fā)送狀態(tài)查詢命令，功率調(diào)節(jié)子系統(tǒng)完成反饋，第三ARM芯片通過(guò)第二 DPRAM芯片將狀態(tài)信息傳送至第一 ARM芯片，實(shí)現(xiàn)變流器運(yùn)行狀態(tài)量更新，第三ARM芯片經(jīng)由第二DPRAM芯片接收來(lái)自第一 ARM芯片解析的控制命令報(bào)文和運(yùn)行控制設(shè)置，通過(guò)RS22通信接口傳送至功率調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制；儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制模塊的核心芯片由第一 ARM芯片、第二 ARM芯片和第三ARM芯片組成，第二 ARM芯片傳送數(shù)據(jù)到第一 ARM芯片、第一 ARM芯片傳送數(shù)據(jù)到第三ARM芯片，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制，儲(chǔ)能裝置功率控制模塊在每個(gè)同步信號(hào)到來(lái)時(shí)，第二 ARM芯片使用最近工頻周期的采樣數(shù)據(jù)完成含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)遙測(cè)狀態(tài)量的采集和計(jì)算，然后通過(guò)第一 DPRAM芯片向第一 ARM芯片傳送計(jì)算完成信息，以及計(jì)算值，第一 ARM芯片在同步控制信號(hào)到來(lái)時(shí)，輪詢第二 ARM芯片計(jì)算完成信息，檢測(cè)到第二 ARM芯片計(jì)算完成信息后，通過(guò)第二 DPRAM芯片通知第三ARM芯片狀態(tài)傳送信息，并且完成含儲(chǔ)能裝置電力系統(tǒng)狀態(tài)量更新，第三ARM芯片在同步信號(hào)到來(lái)時(shí)，輪詢第一 ARM芯片狀態(tài)傳送信息,檢測(cè)到第一 ARM芯片狀態(tài)傳送信息后,完成含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)量傳送，用于儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制輸入量，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)匹配電力系統(tǒng)狀態(tài)的功率控制。[0026]上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口與下位機(jī)進(jìn)行通信，當(dāng)?shù)谝?ARM芯片接收到上位機(jī)的控制命令和數(shù)據(jù)包后，根據(jù)自定義協(xié)議，對(duì)來(lái)自上位機(jī)的命令和狀態(tài)查詢報(bào)文進(jìn)行解析。當(dāng)解析的報(bào)文屬于上位機(jī)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制的命令報(bào)文，通過(guò)第一 DPRAM芯片和第二DPRAM芯片別將信息傳送至第二 ARM芯片和第三ARM芯片微處理器，使3個(gè)微處理器按照命令進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)動(dòng)作控制或者運(yùn)行控制的設(shè)置。上位機(jī)每隔固定時(shí)間向第一 ARM芯片發(fā)送狀態(tài)查詢命令，下位機(jī)完成反饋，實(shí)現(xiàn)含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)狀態(tài)信息顯示。
[0027]請(qǐng)見(jiàn)圖3，第二 ARM芯片啟動(dòng)后具體工作流程如下:
第一步:在A/D采樣中斷中完成含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)模擬量數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)于計(jì)算用固定地址空間，用于電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)量計(jì)算；
第二步:在同步中斷控制信號(hào)到來(lái)時(shí)，取當(dāng)前計(jì)算用固定地址空間中數(shù)據(jù)進(jìn)行電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)量計(jì)算。計(jì)算完成后，通過(guò)第一 DPRAM芯片向第一 ARM芯片傳送計(jì)算完成信號(hào)以及實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)量計(jì)算值；
第三步:在第一 DPRAM芯片輪詢中斷中檢測(cè)第一 ARM芯片通信命令。檢測(cè)到第一 ARM芯片通信命令后，解析命令報(bào)文，然后經(jīng)過(guò)第一 DPRAM芯片向第一 ARM芯片反饋通信命令傳輸完成信號(hào)；
第四步:當(dāng)檢測(cè)到錄波啟動(dòng)命令后，將含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)遙測(cè)量數(shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)于計(jì)算用固定地址空間和SRAM中，同時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)完成后，通過(guò)第一 DPRAM芯片向第一 ARM芯片傳送錄波完成命令，經(jīng)由第一 ARM芯片反饋上位機(jī)。
[0028]請(qǐng)見(jiàn)圖4，第一 ARM芯片啟動(dòng)后具體工作流程如下:
弟一步:開(kāi)啟冋步控制中斷。在冋步控制中斷中，首先在弟一DPRAM芯片中輪詢弟_.ARM芯片計(jì)算完成信號(hào)。檢測(cè)到第二 ARM芯片計(jì)算完成信號(hào)后，讀取實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)量計(jì)算值，通過(guò)第二 DPRAM芯片向第三ARM芯片傳輸狀態(tài)量計(jì)算值傳送完成信號(hào)以及實(shí)時(shí)狀態(tài)量計(jì)算值。然后將實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)量計(jì)算值存儲(chǔ)于運(yùn)行狀態(tài)用固定地址空間，用于反饋上位機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)查詢；
第二步:在與上位機(jī)通信線程中檢測(cè)上位機(jī)通信報(bào)文。如果檢測(cè)到上位機(jī)傳送的報(bào)文，根據(jù)自定義協(xié)議，對(duì)來(lái)自上位機(jī)的命令和狀態(tài)查詢報(bào)文進(jìn)行解析。當(dāng)解析的報(bào)文屬于上位機(jī)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制的命令報(bào)文，通過(guò)第一 DPRAM芯片和第二 DPRAM芯片分別將信息傳送至第二 ARM芯片和第三ARM芯片微處理器。當(dāng)解析的報(bào)文屬于上位機(jī)狀態(tài)查詢命令時(shí)，反饋含儲(chǔ)能裝置電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；
第三步:在DPRAM傳輸線程中檢測(cè)來(lái)自第二 ARM芯片和第三ARM芯片的命令反饋。當(dāng)檢測(cè)得到來(lái)自第二 ARM芯片和第三ARM芯片反饋的命令報(bào)文傳輸完成反饋信號(hào)后，向上位機(jī)發(fā)送命令下發(fā)完成信息；
第四步:在與低溫系統(tǒng)通信線程中實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)低溫系統(tǒng)的狀態(tài)查詢和控制，以及低溫系統(tǒng)失超保護(hù)。
[0029]請(qǐng)見(jiàn)圖5，第三ARM芯片啟動(dòng)后具體工作流程如下:
第一步:檢測(cè)同步中斷信號(hào)。在同步中斷信號(hào)到來(lái)時(shí)，在第二DPRAM芯片中輪詢狀態(tài)量計(jì)算值傳送完成信號(hào)。檢測(cè)到狀態(tài)量計(jì)算值傳送完成信號(hào)后，讀取實(shí)時(shí)狀態(tài)量計(jì)算值，存儲(chǔ)于功率控制用固定地址空間；
第二步:在DPRAM傳輸線程中檢測(cè)來(lái)自第一 ARM芯片的命令。檢測(cè)到第一 ARM芯片命令報(bào)文時(shí)，完成解析。當(dāng)命令報(bào)文類(lèi)型是儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行控制設(shè)置時(shí)，完成控制參數(shù)設(shè)置。當(dāng)命令報(bào)文類(lèi)型是儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制時(shí)，將命令報(bào)文傳送至對(duì)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行控制的變流器通信線程；
第三步:在變流器通信線程中，完成與功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)變流器的控制命令報(bào)文傳輸和變流器運(yùn)行狀態(tài)查詢、反饋。變流器命令報(bào)文可分為含功率交換命令類(lèi)型和不含功率交換命令類(lèi)型。在含功率交換命令類(lèi)型中，第三ARM芯片使用當(dāng)前功率控制用固定地址空間中數(shù)據(jù)值作為輸入值，經(jīng)過(guò)PI控制器得到匹配電力系統(tǒng)狀態(tài)的功率控制值。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分構(gòu)成；其特征在于:所述的上位機(jī)包括錄波控制模塊、儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)查詢模塊和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)控制模塊，所述的下位機(jī)包括用于實(shí)現(xiàn)含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)錄波的儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)錄波模塊、用于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中不同工作方式的靈活控制的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊和用于實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)匹配電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的功率控制的儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制模塊；所述的上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口與所述的下位機(jī)進(jìn)行通信，所述的上位機(jī)各模塊集成在所述的上位機(jī)內(nèi)，所述的下位機(jī)各模塊之間通過(guò)DPRAM芯片進(jìn)行實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的下位機(jī)的三個(gè)模塊的核心芯片為ARM芯片；其中所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)錄波模塊的核心芯片為第二 ARM芯片；所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊的核心芯片由第一 ARM芯片、第二 ARM芯片和第三ARM芯片組成，第一 ARM芯片接收來(lái)自上位機(jī)的命令，通知第二 ARM芯片和第三ARM芯片進(jìn)行工作方式控制；所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制模塊的核心芯片由第一 ARM芯片、第二 ARM芯片和第三ARM芯片組成，第二 ARM芯片傳送數(shù)據(jù)到第一ARM芯片、第一 ARM芯片傳送數(shù)據(jù)到第三ARM芯片，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊的第一 ARM芯片分別通過(guò)串行通信接口和光纖完成監(jiān)控裝置與儲(chǔ)能系統(tǒng)的低溫子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控裝置對(duì)低溫系統(tǒng)的狀態(tài)查詢和控制，以及低溫系統(tǒng)的失超保護(hù)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)錄波模塊的第二 ARM芯片通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器和SRAM實(shí)現(xiàn)含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)錄波。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制模塊的第三ARM芯片通過(guò)全雙工串行通信接口實(shí)現(xiàn)監(jiān)控裝置與儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)工作方式控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于嵌入式技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制模塊的核心芯片由第一 ARM芯片、第二 ARM芯片和第三ARM芯片組成，在每個(gè)同步控制信號(hào)到來(lái)時(shí)，第二 ARM芯片使用最近工頻周期的采樣數(shù)據(jù)完成含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)量計(jì)算，然后通過(guò)第一DPRAM芯片向第一 ARM芯片傳送計(jì)算完成信息，以及計(jì)算值，第一 ARM芯片在同步控制信號(hào)到來(lái)時(shí)，輪詢第二 ARM芯片計(jì)算完成信息，檢測(cè)到第二 ARM芯片計(jì)算完成信息后，通過(guò)第二 DPRAM芯片通知第三ARM芯片狀態(tài)傳送信息，并且完成含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)狀態(tài)量更新，第三ARM芯片在同步控制信號(hào)到來(lái)時(shí)，輪詢第一 ARM芯片狀態(tài)傳送信息，檢測(cè)到第一 ARM芯片狀態(tài)傳送信息后，完成含儲(chǔ)能電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)量傳送，用于儲(chǔ)能系統(tǒng)功率控制輸入量，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)匹配電力系統(tǒng)狀態(tài)控制需求的功率控制。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103926911SQ201410189899
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】宋萌, 周歧林, 周勇, 彭曉濤, 馬宏明, 黑穎頓 申請(qǐng)人:云南電力試驗(yàn)研究院（集團(tuán)）有限公司電力研究院, 武漢大學(xué), 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司