本文介紹了一種微電網" title="兆瓦級微電網" target="_blank">兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究內容，本暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)接收數(shù)據，采用高效算法將數(shù)據拼接、組合，處理為實際的波形信息，然后將波形繪制到PC機屏幕中。使用者通過PC機接入了互聯(lián)網，使暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)連接微電網系統(tǒng)，實現(xiàn)波形查看。該發(fā)明內容是由天津瑞能電氣有限公司申請，發(fā)明人：田馮。
據北極星智能電網在線了解，本發(fā)明公開了一種兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括依次連接的連接監(jiān)測模塊、數(shù)據分析模塊、波形繪制模塊以及UI顯示模塊，數(shù)據分析模塊包括依次連接的數(shù)據接收校驗模塊、數(shù)據轉換模塊與坐標轉換模塊，數(shù)據接收校驗模塊與連接監(jiān)測模塊連接，坐標轉換模塊與波形繪制模塊連接。本發(fā)明通過網絡遠距離對微電網的各項數(shù)據實時監(jiān)控，繪制重要暫態(tài)過程量的實時波形，實現(xiàn)精準控制。本暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)接收數(shù)據，采用高效算法將數(shù)據拼接、組合，處理為實際的波形信息，然后將波形繪制到PC機屏幕中。使用者通過PC機接入了互聯(lián)網，使暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)連接微電網系統(tǒng)，實現(xiàn)波形查看。
背景技術
微電網(micro-grid或microgrid)，也稱為微網，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠實現(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網并網運行，也可以孤立運行。
隨著我國電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大、全國電網系統(tǒng)互聯(lián)性的不斷增加，以及電力消費多元化等因素影響，我國電力系統(tǒng)面臨越來越高的安全和可靠性壓力。而微電網是緩解目前電網壓力的有效措施，主要是由于微電網具有對大電網削峰填谷的作用，能提升大電網的安全穩(wěn)定性。微電網還可以有效識別終端用戶的用電需求和網內電力供應，通過對
電力信息的智能分析，實現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置，減少浪費。同時網內分布式電源離終端用戶非常近，不需要經過長距離高壓輸送線路，線損低，從而達到提高電力利用效率的目的。
在微電網系統(tǒng)中，關鍵技術在于快速實現(xiàn)并離網的無縫切換，而微網暫態(tài)是指由于并離網狀態(tài)發(fā)生變化，經過從離網穩(wěn)定狀態(tài)進入到并網穩(wěn)定狀態(tài)，這個過渡過程稱為"暫態(tài)"。暫態(tài)過程中微電網各個關鍵參數(shù)的實時波形是檢驗微電網并離網切換質量的關鍵指標。
發(fā)明簡要介紹
1 .一種兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括依次連接的連接監(jiān)測模塊、數(shù)據分析模塊、波形繪制模塊以及UI顯示模塊，數(shù)據分析模塊包括依次連接的數(shù)據接收校驗模塊、數(shù)據轉換模塊與坐標轉換模塊，數(shù)據接收校驗模塊與連接監(jiān)測模塊連接，坐標轉換模塊與波形繪制模塊連接。
2.根據權利要求1所述的兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述的連接監(jiān)測模塊采用線程方式實現(xiàn)，建立并維持一個TCP連接，通過互聯(lián)網接受微電網傳送的實時數(shù)據，實時監(jiān)測TCP連接的通信狀態(tài)，連接監(jiān)測模塊將一個周期波形分開傳送至數(shù)據接收校驗模塊，每包數(shù)據包含半個周期波形的實際波形數(shù)據。
3.根據權利要求1所述的兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)據接收校驗模塊采用CRC16校驗，對連接監(jiān)測模塊傳送的數(shù)據進行校驗，CRC校驗碼設置在每包數(shù)據包的最后兩個字節(jié)中，根據波形通道組合算法對除去CRC校驗碼的每包數(shù)據包進行校驗，將校驗后的波形通道數(shù)據傳送至數(shù)據轉換模塊。
4.根據權利要求3所述的兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述的波形通道組合算法是先將收到的數(shù)據包前11個字節(jié)去除掉，每個周期波形的實際波形數(shù)據分成第一數(shù)據包和第二數(shù)據包進行傳輸，第一數(shù)據包和第二數(shù)據包中分別包含4個數(shù)據通道，根據繪制數(shù)據通道的需求選擇，從第一數(shù)據包中取出選定的數(shù)據通道上半部分，再從第二數(shù)據包中取出選定的數(shù)據通道下半部分，再將第一數(shù)據包的數(shù)據通道上半部分和第二數(shù)據包的數(shù)據通道下半部分組合成一個周期內的波形通道數(shù)據，如此循環(huán)取出波形通道數(shù)據。
5.根據權利要求1所述的兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)據轉換模塊將波形通道數(shù)據內的兩個8位16進制數(shù)據轉換為兩個8位數(shù)據進行高低位拼接而成的實際值，并將實際值傳送至坐標轉換模塊，然后將實際值轉化為十進制數(shù)據，存儲在參數(shù)數(shù)組中。
6.根據權利要求1所述的兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述的坐標轉換模塊將實際值轉換為屏幕坐標系下的數(shù)值，實際值根據屏幕的像素點、坐標系方向、放大倍數(shù)轉化為屏幕上的x、y坐標值，轉化公式為(5*x ,(
))，
其中a為實際波形數(shù)據，
X為屏幕x坐標值，
Y為屏幕y坐標值，
M為放大倍數(shù)，
(x、y)坐標值構成的點為屏幕上繪制的位置，并將其傳送至波形繪制模塊。
7 .根據權利要求1所述的兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述的波形繪制模塊對波形進行繪制，并將波形顯示在屏幕上;本模塊根據獲取到(x、y)坐標值構成的點，按照順序進行描點，用曲線連接所有的像素點，得到波形數(shù)據，并顯示波形;再通過線程實現(xiàn)方式，每隔20ms對點陣進行刷新，再次繪制并刷新顯示在屏幕上，繪制實時波形。
8.根據權利要求1所述的兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述的UI顯示模塊對波形顯示區(qū)域以及波形數(shù)據的樣式、比例進行控制，UI顯示模塊繪制一個1200*740范圍的矩形空間作為波形顯示區(qū)域，并在波形顯示區(qū)域上繪制橫坐標線、縱坐標線以及坐標值，再將波形數(shù)據渲染成A、B、C三相顏色。
發(fā)明內容
本發(fā)明為解決了現(xiàn)有的技術問題，而提供一種兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：
本發(fā)明的兆瓦級微電網并離網切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括依次連接的連接監(jiān)測模塊、數(shù)據分析模塊、波形繪制模塊以及UI顯示模塊，數(shù)據分析模塊包括依次連接的數(shù)據接收校驗模塊、數(shù)據轉換模塊與坐標轉換模塊，數(shù)據接收校驗模塊與連接監(jiān)測模塊連接，坐標轉換模塊與波形繪制模塊連接。
所述的連接監(jiān)測模塊采用線程方式實現(xiàn)，建立并維持一個TCP連接，通過互聯(lián)網接受微電網傳送的實時數(shù)據，實時監(jiān)測TCP連接的通信狀態(tài)，連接監(jiān)測模塊將一個周期波形分開傳送至數(shù)據接收校驗模塊，每包數(shù)據包含半個周期波形的實際波形數(shù)據。
所述的數(shù)據接收校驗模塊采用CRC16校驗，對連接監(jiān)測模塊傳送的數(shù)據進行校驗，CRC校驗碼設置在每包數(shù)據包的最后兩個字節(jié)中，根據波形通道組合算法對除去CRC校驗碼的每包數(shù)據包進行校驗，將校驗后的波形通道數(shù)據傳送至數(shù)據轉換模塊。
所述的波形通道組合算法是先將收到的數(shù)據包前11個字節(jié)去除掉，每個周期波形的實際波形數(shù)據分成第一數(shù)據包和第二數(shù)據包進行傳輸，第一數(shù)據包和第二數(shù)據包中分別包含4個數(shù)據通道，根據繪制數(shù)據通道的需求選擇，從第一數(shù)據包中取出選定的數(shù)據通道上半部分，再從第二數(shù)據包中取出選定的數(shù)據通道下半部分，再將第一數(shù)據包的數(shù)據通道上半部分和第二數(shù)據包的數(shù)據通道下半部分組合成一個周期內的波形通道數(shù)據，如此循環(huán)取出波形通道數(shù)據。