基于多元異構(gòu)信息融合技術(shù)的微網(wǎng)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體涉及一種基于多元異構(gòu)信息融合技術(shù)的微網(wǎng)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式發(fā)電，是相對(duì)于傳統(tǒng)的集中式供電方式而言，通常是指充分利用各種分散存在、可方便獲取的能源，包括可再生能源(風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、潮沙能等)和不可再生能源(主要是天然氣)，以分布式電源(Distributed Generat1n, DG)的形式布置在用戶附近，發(fā)電功率在數(shù)十千瓦到數(shù)十兆瓦。
[0003]然而，早期的DG直接接入電網(wǎng)運(yùn)行，改變了電網(wǎng)中各支路潮流的單向流動(dòng)特性，為電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度與保護(hù)控制帶來困難。少量DG的接入對(duì)配電網(wǎng)不會(huì)構(gòu)成太大的影響，而隨著電網(wǎng)中DG滲透率的增加，DG的接入對(duì)系統(tǒng)的有功網(wǎng)損、潮流、諧波、電壓閃爍、短路電流、熱穩(wěn)定度、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定等方面的負(fù)面影響凸顯，DG的盲目引入有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和電能質(zhì)量的惡化另一方面，受自然條件的影響，以太陽能、風(fēng)能等可再生能源為一次能源的分布式發(fā)電系統(tǒng)，其輸出一般具有間歇性及波動(dòng)性，也為電力系統(tǒng)調(diào)度增加了困難。
[0004]微網(wǎng)是整合各種分布式能源優(yōu)勢(shì)、削弱分布式發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的不利影響、充分挖掘分布式發(fā)電綜合效益的有效方式，已成為分布式發(fā)電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和重要發(fā)展方向。
[0005]微網(wǎng)智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使微網(wǎng)在正常狀態(tài)下能作為一個(gè)可控單元并網(wǎng)運(yùn)行，具有靈活的運(yùn)行方式和可調(diào)度性能，當(dāng)大電網(wǎng)故障或電能質(zhì)量不滿足要求時(shí)，又能作為自治系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，從而將隨機(jī)不確定的DG并網(wǎng)問題轉(zhuǎn)化為確定可控的微網(wǎng)并網(wǎng)問題，有效協(xié)調(diào)了分布式發(fā)電與大電網(wǎng)間的矛盾；對(duì)于終端用戶來說，微網(wǎng)智能控制系統(tǒng)通過集成調(diào)度不同的DG可以滿足他們對(duì)電能質(zhì)量、供能可靠性和安全性的要求以及冷熱電供能多樣性的需求?？傊⒕W(wǎng)解決了 DG的大規(guī)模接入問題，充分發(fā)揮DG的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了能源供應(yīng)的高效、安全、清潔、可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種用于測(cè)定混凝土用鋼筋臨界氯離子濃度的方法，試樣制作簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，測(cè)試周期短。
[0007]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于多元異構(gòu)信息融合技術(shù)的微網(wǎng)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括發(fā)電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和同時(shí)與發(fā)電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)連接的采集系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包含太陽能發(fā)電裝置、儲(chǔ)能裝置和光伏逆變器，太陽能發(fā)電裝置同時(shí)傳輸電能給儲(chǔ)能系統(tǒng)和光伏逆變器，儲(chǔ)能系統(tǒng)與光伏逆變器通過傳輸裝置連接進(jìn)行雙向傳輸，光伏逆變器通過開關(guān)與電網(wǎng)連接，電網(wǎng)與開關(guān)之間設(shè)有計(jì)量表，所述采集系統(tǒng)包含日照傳感器和溫度傳感器，日照傳感器和第一溫度傳感器設(shè)置在太陽能發(fā)電裝置的四周，日照傳感器和溫度傳感器與控制系統(tǒng)連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述控制系統(tǒng)包含DSP和arm9控制器。
[0009]進(jìn)一步的，所述采集系統(tǒng)還包含第二溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、大氣壓力傳感器和雨量傳感器，第二溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、大氣壓力傳感器和雨量傳感器布置在電網(wǎng)周圍，第二溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、風(fēng)速風(fēng)向傳感器、大氣壓力傳感器和雨量傳感器通過無線傳輸模塊將信息傳輸給控制系統(tǒng)。
[0010]進(jìn)一步的，所述采集系統(tǒng)還包含電壓變化傳感器、電流變化傳感器和表面溫度傳感器，電壓變化傳感器、電流變化傳感器和表面溫度傳感器布置在電網(wǎng)中，電壓變化傳感器、電流變化傳感器和表面溫度傳感器將采集的信號(hào)發(fā)送到Sink節(jié)點(diǎn)，Sink節(jié)點(diǎn)融合處理這些數(shù)據(jù)，將些數(shù)據(jù)通過無線傳輸給控制系統(tǒng)。
[0011]進(jìn)一步的，電網(wǎng)內(nèi)的變壓器、電纜接頭、閘刀觸點(diǎn)、銅排連接點(diǎn)、電容器、消弧線圈上設(shè)有第三溫度傳感器，第三溫度傳感器為無線溫度傳感器，第三溫度傳感器將采集信息傳輸給控制系統(tǒng)。
[0012]進(jìn)一步的，電網(wǎng)內(nèi)太陽能發(fā)電裝置和線路桿塔上部署傾斜傳感器、位移傳感器、振動(dòng)傳感器和電壓電流傳感器，電網(wǎng)內(nèi)的變壓器周邊布設(shè)防盜螺栓傳感器和紅外感應(yīng)傳感器，傾斜傳感器、位移傳感器、振動(dòng)傳感器、電壓電流傳感器、防盜螺栓傳感器和紅外感應(yīng)傳感器通過無線傳輸模塊將采集信息傳送到Sink節(jié)點(diǎn)，然后傳送到控制系統(tǒng)。
[0013]多元異構(gòu)信息融合:充分利用多種類型傳感器資源，通過對(duì)各種觀測(cè)信息的合理支配與使用，在空間和時(shí)間上把互補(bǔ)與冗余信息依據(jù)某種優(yōu)化規(guī)則結(jié)合起來，產(chǎn)生對(duì)觀測(cè)環(huán)境的一致性解釋或描述，同時(shí)產(chǎn)生新的融合結(jié)果。其目標(biāo)是基于各種傳感器的分離觀測(cè)信息，通過對(duì)信息的優(yōu)化組合導(dǎo)出更多的有效信息。
[0014]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network):是由布設(shè)大量多種類無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成信息感知網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)更透徹感知、更廣泛的互聯(lián)和更深入信息融合，可獲取更細(xì)致、更可信的信息，為智能決策和智能行為提供準(zhǔn)確的、可信的信息支撐。
[0015]微網(wǎng):是集多種分布式電源、儲(chǔ)能單元、負(fù)荷以及監(jiān)控、保護(hù)裝置于一體的混合供能系統(tǒng)，可以靈活地使分布式電力系統(tǒng)以并網(wǎng)或孤島運(yùn)行，能夠有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性、經(jīng)濟(jì)性和清潔性，能夠滿足用戶對(duì)供電可靠性、安全性和電能質(zhì)量的要求，又能夠通過冷熱電聯(lián)供實(shí)現(xiàn)能量梯級(jí)利用和滿足供電多樣性的要求。
[0016]微網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng):針對(duì)電網(wǎng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和環(huán)境，采用電力信息自動(dòng)化、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、云服務(wù)等現(xiàn)有技術(shù)成果，具有電網(wǎng)的在線電能檢測(cè)，微網(wǎng)運(yùn)行模式智能控制，微網(wǎng)能量管理以及電網(wǎng)和用戶信息互動(dòng)等功能，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)化管理。
[0017]微網(wǎng)能量管理:是負(fù)責(zé)監(jiān)視和控制微網(wǎng)內(nèi)其他設(shè)備和元件的集中式平臺(tái)，對(duì)微網(wǎng)內(nèi)所有分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、負(fù)荷的優(yōu)化協(xié)調(diào)控制，設(shè)置微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)，對(duì)微網(wǎng)并網(wǎng)、孤島運(yùn)行方式的自動(dòng)切換，尤其是對(duì)重要的負(fù)荷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無縫切換。
[0018]本專利是基于無線傳感網(wǎng)技術(shù)的智能微網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)包含微網(wǎng)能量管理子系統(tǒng)，分布式電力預(yù)測(cè)子系統(tǒng)，微網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，微網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)/故障定位子系統(tǒng)和微網(wǎng)設(shè)備防盜預(yù)警子系統(tǒng)等。系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)能量預(yù)測(cè)和管理，還可以對(duì)微網(wǎng)電力設(shè)施的狀態(tài)信息和安防信息進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并能夠在各傳感器上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)初級(jí)分析處理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分布式處理，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展。在傳感器級(jí)經(jīng)分布式處理后的信息，通過自定義傳感網(wǎng)協(xié)議和公共網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆品?wù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)微網(wǎng)關(guān)鍵電力信息的采集和分析處理。
[0019]本系統(tǒng)從旨在改進(jìn)或解決微網(wǎng)關(guān)鍵問題的目的出發(fā)，致力于研發(fā)無線傳感器、智能微網(wǎng)協(xié)控設(shè)備以及云服務(wù)，并給用戶的智能微網(wǎng)項(xiàng)目提供完善的解決方案。采用無線溫度/形變/位置等多種傳感器，將分布在微網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行設(shè)備的溫度、設(shè)備外殼的形變和關(guān)鍵開關(guān)的位置等信息采集起來；采用溫度、濕度、光照、風(fēng)速風(fēng)向等傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)微網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境信息的實(shí)時(shí)采集；采用傾角測(cè)量、壁掛震動(dòng)、地埋震動(dòng)、防盜螺栓等無線傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息采集，以上各傳感系統(tǒng)信息將通過無線技術(shù)發(fā)送到智能微網(wǎng)協(xié)控設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)控。
[0020]智能微網(wǎng)協(xié)控設(shè)備，它相當(dāng)于微網(wǎng)系統(tǒng)的大腦，是基于arm9+DSP雙核的硬件平臺(tái)和linux的軟件操作系統(tǒng)而開發(fā)的產(chǎn)品，通過實(shí)時(shí)高速的采樣電網(wǎng)信息，實(shí)現(xiàn)除了傳統(tǒng)的全電量參數(shù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)以外，還能在線監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量(系統(tǒng)頻率偏差、電壓偏移、電壓波動(dòng)值及電壓閃變值、諧波、三相不平衡度)；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和故障；作為微電源控制器，接收智能微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)發(fā)出的指令，實(shí)現(xiàn)各種DG多工作模式的靈活投切，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)在孤島與并網(wǎng)兩種運(yùn)行模式間的平滑切換，實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)、多分布式電源、儲(chǔ)能單元和負(fù)載之間的最優(yōu)功率分配；還有微網(wǎng)設(shè)備的防盜預(yù)警。最終達(dá)到保證敏感負(fù)荷的可靠供電，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
[0021]云服務(wù)平臺(tái)，通過定時(shí)接收大量不同微網(wǎng)下的智能微網(wǎng)協(xié)控設(shè)備的數(shù)據(jù)資料，將其存儲(chǔ)在大型數(shù)據(jù)庫里，隨著數(shù)據(jù)量的增加和充實(shí)，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電能量預(yù)測(cè)、輸出功率估算等服務(wù)。同時(shí)，