微电网中央控制器的研究与设计

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近年来,随着分布式发电技术的迅速发展,微电网技术作为大规模分布式电源接入配电网的主要方式,也受到众多高校和科研院所的关注。微电网中央控制器是微电网集中控制层的主要设备,负责整个微电网的监视和控制,进而实现孤岛检测、孤岛运行、低压低频减载、并离网切换等功能,从而保证微电网安全稳定运行,最终实现微电网经济和社会利益的最大化。本文围绕微电网中央控制器的控制策略及其软硬件实现进行了相关的研究。关于微电网中央控制器相关功能分析和控制策略的研究:首先,简要介绍了微电网发展和国内外研究现状,以及微电网中央控制器相关技术的研究现状,对本文研究的微电网中央控制器的相关功能进行了分析;然后,特别阐述了微电网的通信构架和通信模型以及规约,详细分析了IEC61850相关技术及其在微电网中央控制器上的应用,如GOOSE通信、微电网中央控制器ICD文件编写等;最后,根据微电网中央控制器功能,详细分析各个功能实现的控制策略。微电网中央控制器装置的研发,分别就装置的硬件系统和软件系统进行了叙述,并在最后对装置的相关功能进行了实验验证。首先,对硬件平台设计和实现进行了详细的阐述,分别介绍了中央处理器选型、硬件系统构架、通信模块等电路的实现;然后,依托硬件平台的设计,进行了软件平台的设计,详细叙述将μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统移植到硬件平台上方法与步骤,再基于嵌入式操作系统,开发相关的软件功能模块;最后,依托东大-光一微电网示范工程,验证了微电网中央控制器通信、孤岛运行等相关功能,并给出了部分的实验效果图。经实验验证,所研发的微电网中央控制器可以满足微电网运行的基本要求。
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