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

2017-10-18 19:38:07 北極星輸配電網(wǎng)整理　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

編者按：本文介紹了一種兆瓦級(jí)微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換暫態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究?jī)?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(shí)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(guò)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(gè)8位16進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為兩個(gè)8位數(shù)據(jù)進(jìn)行高低位拼接而成的實(shí)際值，并將實(shí)際值傳送至坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊，然后將實(shí)際值轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在參數(shù)數(shù)組中。

所述的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊將實(shí)際值轉(zhuǎn)換為屏幕坐標(biāo)系下的數(shù)值，實(shí)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(shí)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(duì)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(guò)線程實(shí)現(xiàn)方式，每隔20ms對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行刷新，再次繪制并刷新顯示在屏幕上，繪制實(shí)時(shí)波形。

所述的UI顯示模塊對(duì)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(gè)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(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離對(duì)微電網(wǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，繪制重要暫態(tài)過(guò)程量的實(shí)時(shí)波形，實(shí)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(shí)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(guò)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(shí)現(xiàn)波形查看。并且由于數(shù)據(jù)為微電網(wǎng)系統(tǒng)各個(gè)部分的瞬時(shí)值，對(duì)于精準(zhǔn)控制、無(wú)縫切換有重大意義。同時(shí)，實(shí)時(shí)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(shí)施方式

以下參照附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明的兆瓦級(jí)微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換暫態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括依次連接的連接監(jiān)測(cè)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(yàn)?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(yàn)?zāi)K與連接監(jiān)測(cè)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(cè)模塊采用線程方式實(shí)現(xiàn)，建立并維持一個(gè)TCP連接，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接受微電網(wǎng)傳送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)TCP連接的通信狀態(tài)，連接監(jiān)測(cè)模塊將一個(gè)周期波形分開(kāi)傳送至數(shù)據(jù)接收校驗(yàn)?zāi)K，每包數(shù)據(jù)包含半個(gè)周期波形的實(shí)際波形數(shù)據(jù)。

所述的數(shù)據(jù)接收校驗(yàn)?zāi)K采用CRC16校驗(yàn)，對(duì)連接監(jiān)測(cè)模塊傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，CRC校驗(yàn)碼設(shè)置在每包數(shù)據(jù)包的最后兩個(gè)字節(jié)中，根據(jù)波形通道組合算法對(duì)除去CRC校驗(yàn)碼的每包數(shù)據(jù)包進(jìn)行校驗(yàn)，將校驗(yàn)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(gè)字節(jié)去除掉，每個(gè)周期波形的實(shí)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(gè)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?gòu)牡诙?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(gè)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)。

))，

其中a為實(shí)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。

如圖2所示，用戶根據(jù)微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換時(shí)暫態(tài)監(jiān)控的需求，選擇查看某個(gè)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(wèn)報(bào)文，該報(bào)文包括：詢問(wèn)序號(hào)、波形通道數(shù)、波形通道列表，CRC數(shù)據(jù)校驗(yàn)等信息。將詢問(wèn)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(bào)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(gè)過(guò)程完成波形繪制顯示功能，對(duì)微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換的暫態(tài)過(guò)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(shí)時(shí)波形，微電網(wǎng)三相電壓、電流實(shí)時(shí)波形，負(fù)載三相電壓電流實(shí)時(shí)波形，負(fù)載功率實(shí)時(shí)波形等過(guò)程量的查看，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新功能。同時(shí)，使用暫態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)可以免去到現(xiàn)場(chǎng)，使用示波器測(cè)量波形等繁瑣而危險(xiǎn)的工作。

本發(fā)明通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離對(duì)微電網(wǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，繪制重要暫態(tài)過(guò)程量的實(shí)時(shí)波形，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微電網(wǎng)并離網(wǎng)切換的暫態(tài)過(guò)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(shí)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(guò)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(shí)現(xiàn)波形查看。并且由于數(shù)據(jù)為微電網(wǎng)系統(tǒng)各個(gè)部分的瞬時(shí)值，對(duì)于精準(zhǔn)控制、無(wú)縫切換有重大意義。同時(shí)，實(shí)時(shí)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(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)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)。