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)
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機屏幕中。使用者通過PC機接入了互聯(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進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為兩個8位數(shù)據(jù)進行高低位拼接而成的實際值,并將實際值傳送至坐標轉(zhuǎn)換模塊,然后將實際值轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)據(jù),存儲在參數(shù)數(shù)組中。
所述的坐標轉(zhuǎn)換模塊將實際值轉(zhuǎn)換為屏幕坐標系下的數(shù)值,實際值根據(jù)屏幕的像素點、坐標系方向、放大倍數(shù)轉(zhuǎn)化為屏幕上的x、y坐標值,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坐標值,
Y為屏幕y坐標值,
M為放大倍數(shù),
(x、y)坐標值構(gòu)成的點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)坐標值構(gòu)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(jù),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。
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(jù)渲染成A、B、C三相顏色。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
本發(fā)明通過網(wǎng)絡(luò)遠距離對微電網(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機屏幕中。使用者通過PC機接入了互聯(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)明進行詳細的說明。
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進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為兩個8位數(shù)據(jù)進行高低位拼接而成的實際值,并將實際值傳送至坐標轉(zhuǎn)換模塊,然后將實際值轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)據(jù),存儲在參數(shù)數(shù)組中。
所述的坐標轉(zhuǎn)換模塊將實際值轉(zhuǎn)換為屏幕坐標系下的數(shù)值,實際值根據(jù)屏幕的像素點、坐標系方向、放大倍數(shù)轉(zhuǎn)化為屏幕上的x、y坐標值,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坐標值,
Y為屏幕y坐標值,
M為放大倍數(shù),
(x、y)坐標值構(gòu)成的點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)坐標值構(gòu)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(jù),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。
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(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,負載三相電壓電流實時波形,負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機屏幕中。使用者通過PC機接入了互聯(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)運行狀態(tài)的判斷依據(jù)。
以上對本發(fā)明的實施例進行了詳細說明,但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例,不能被認為用于限定本發(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等,均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。

責任編輯:lixin
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