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發(fā)明專利|一種兆瓦級微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

2017-10-18 19:38:07 北極星輸配電網(wǎng)整理   點(diǎn)擊量: 評論 (0)
編者按:本文介紹了一種兆瓦級微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換暫態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究內(nèi)容,本暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)接收數(shù)據(jù),采用高效算法將數(shù)據(jù)拼接、組合,處理為實際的波形信息,然后將波形繪制到PC機(jī)屏幕中。使用者通過PC機(jī)接入了互聯(lián)

所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將波形通道數(shù)據(jù)內(nèi)的兩個8位16進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為兩個8位數(shù)據(jù)進(jìn)行高低位拼接而成的實際值,并將實際值傳送至坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊,然后將實際值轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)據(jù),存儲在參數(shù)數(shù)組中。
 
所述的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊將實際值轉(zhuǎn)換為屏幕坐標(biāo)系下的數(shù)值,實際值根據(jù)屏幕的像素點(diǎn)、坐標(biāo)系方向、放大倍數(shù)轉(zhuǎn)化為屏幕上的x、y坐標(biāo)值,轉(zhuǎn)化公式為(5*x,(
 
)),
 
其中a為實際波形數(shù)據(jù),
 
X為屏幕x坐標(biāo)值,
 
Y為屏幕y坐標(biāo)值,
 
M為放大倍數(shù),
 
(x、y)坐標(biāo)值構(gòu)成的點(diǎn)為屏幕上繪制的位置,并將其傳送至波形繪制模塊。
 
所述的波形繪制模塊對波形進(jìn)行繪制,并將波形顯示在屏幕上;本模塊根據(jù)獲取到(x、y)坐標(biāo)值構(gòu)成的點(diǎn),按照順序進(jìn)行描點(diǎn),用曲線連接所有的像素點(diǎn),得到波形數(shù)據(jù),并顯示波形;再通過線程實現(xiàn)方式,每隔20ms對點(diǎn)陣進(jìn)行刷新,再次繪制并刷新顯示在屏幕上,繪制實時波形。
 
所述的UI顯示模塊對波形顯示區(qū)域以及波形數(shù)據(jù)的樣式、比例進(jìn)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(biāo)線、縱坐標(biāo)線以及坐標(biāo)值,再將波形數(shù)據(jù)渲染成A、B、C三相顏色。
 
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
 
本發(fā)明通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離對微電網(wǎng)的各項數(shù)據(jù)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(zhǔn)控制。本暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)接收數(shù)據(jù),采用高效算法將數(shù)據(jù)拼接、組合,處理為實際的波形信息,然后將波形繪制到PC機(jī)屏幕中。使用者通過PC機(jī)接入了互聯(lián)網(wǎng),使暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)連接微電網(wǎng)系統(tǒng),實現(xiàn)波形查看。并且由于數(shù)據(jù)為微電網(wǎng)系統(tǒng)各個部分的瞬時值,對于精準(zhǔn)控制、無縫切換有重大意義。同時,實時波形也可以作為微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的判斷依據(jù)。
 
具體實施方式
 
以下參照附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
 
如圖1所示,本發(fā)明的兆瓦級微電網(wǎng)并離網(wǎng)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(jù)分析模塊、波形繪制模塊以及UI顯示模塊,數(shù)據(jù)分析模塊包括依次連接的數(shù)據(jù)接收校驗?zāi)K、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊,數(shù)據(jù)接收校驗?zāi)K與連接監(jiān)測模塊連接,坐標(biāo)轉(zhuǎn)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(wǎng)接受微電網(wǎng)傳送的實時數(shù)據(jù),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(jù)接收校驗?zāi)K,每包數(shù)據(jù)包含半個周期波形的實際波形數(shù)據(jù)。
 
所述的數(shù)據(jù)接收校驗?zāi)K采用CRC16校驗,對連接監(jiān)測模塊傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗,CRC校驗碼設(shè)置在每包數(shù)據(jù)包的最后兩個字節(jié)中,根據(jù)波形通道組合算法對除去CRC校驗碼的每包數(shù)據(jù)包進(jìn)行校驗,將校驗后的波形通道數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。
 
所述的波形通道組合算法是先將收到的數(shù)據(jù)包前11個字節(jié)去除掉,每個周期波形的實際波形數(shù)據(jù)分成第一數(shù)據(jù)包和第二數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸,第一數(shù)據(jù)包和第二數(shù)據(jù)包中分別包含4個數(shù)據(jù)通道,根據(jù)繪制數(shù)據(jù)通道的需求選擇,從第一數(shù)據(jù)包中取出選定的數(shù)據(jù)通道上半部分,再從第二數(shù)據(jù)包中取出選定的數(shù)據(jù)通道下半部分,再將第一數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)通道上半部分和第二數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)通道下半部分組合成一個周期內(nèi)的波形通道數(shù)據(jù),如此循環(huán)取出波形通道數(shù)據(jù)。
 
所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊將波形通道數(shù)據(jù)內(nèi)的兩個8位16進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為兩個8位數(shù)據(jù)進(jìn)行高低位拼接而成的實際值,并將實際值傳送至坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊,然后將實際值轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)據(jù),存儲在參數(shù)數(shù)組中。
 
所述的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊將實際值轉(zhuǎn)換為屏幕坐標(biāo)系下的數(shù)值,實際值根據(jù)屏幕的像素點(diǎn)、坐標(biāo)系方向、放大倍數(shù)轉(zhuǎn)化為屏幕上的x、y坐標(biāo)值,轉(zhuǎn)化公式為(5*x,()),
 
其中a為實際波形數(shù)據(jù),
 
X為屏幕x坐標(biāo)值,
 
Y為屏幕y坐標(biāo)值,
 
M為放大倍數(shù),
 
(x、y)坐標(biāo)值構(gòu)成的點(diǎn)為屏幕上繪制的位置,并將其傳送至波形繪制模塊。
 
所述的波形繪制模塊對波形進(jìn)行繪制,并將波形顯示在屏幕上;本模塊根據(jù)獲取到(x、y)坐標(biāo)值構(gòu)成的點(diǎn),按照順序進(jìn)行描點(diǎn),用曲線連接所有的像素點(diǎn),得到波形數(shù)據(jù),并顯示波形;再通過線程實現(xiàn)方式,每隔20ms對點(diǎn)陣進(jìn)行刷新,再次繪制并刷新顯示在屏幕上,繪制實時波形。
 
所述的UI顯示模塊對波形顯示區(qū)域以及波形數(shù)據(jù)的樣式、比例進(jìn)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(biāo)線、縱坐標(biāo)線以及坐標(biāo)值,再將波形數(shù)據(jù)渲染成A、B、C三相顏色。
 
如圖2所示,用戶根據(jù)微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換時暫態(tài)監(jiān)控的需求,選擇查看某個性能波形,如微網(wǎng)三相電壓的性能波形,暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)選擇,組織出詢問報文,該報文包括:詢問序號、波形通道數(shù)、波形通道列表,CRC數(shù)據(jù)校驗等信息。將詢問信息發(fā)送至微電網(wǎng)系統(tǒng),微電網(wǎng)系統(tǒng)返回包含波形信息的報文數(shù)據(jù),暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)再根據(jù)上述模塊的各個過程完成波形繪制顯示功能,對微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換的暫態(tài)過程完成直觀監(jiān)控。暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)支持電網(wǎng)三相電壓、電流實時波形,微電網(wǎng)三相電壓、電流實時波形,負(fù)載三相電壓電流實時波形,負(fù)載功率實時波形等過程量的查看,支持實時數(shù)據(jù)刷新功能。同時,使用暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)可以免去到現(xiàn)場,使用示波器測量波形等繁瑣而危險的工作。
 
本發(fā)明通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離對微電網(wǎng)的各項數(shù)據(jù)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(zhǔn)控制,實時監(jiān)測微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換的暫態(tài)過程中波形的畸變等現(xiàn)象。本暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)接收數(shù)據(jù),采用高效算法將數(shù)據(jù)拼接、組合,處理為實際的波形信息,然后將波形繪制到PC機(jī)屏幕中。使用者通過PC機(jī)接入了互聯(lián)網(wǎng),使暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)連接微電網(wǎng)系統(tǒng),實現(xiàn)波形查看。并且由于數(shù)據(jù)為微電網(wǎng)系統(tǒng)各個部分的瞬時值,對于精準(zhǔn)控制、無縫切換有重大意義。同時,實時波形也可以作為微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的判斷依據(jù)。
 
以上對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明,但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例,不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等,均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。

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責(zé)任編輯:lixin

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微電網(wǎng) 暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 發(fā)明專利
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