直流微網(wǎng)的通訊與能量管理系統(tǒng).pdf

1、隨著直流微網(wǎng)的應用越來越廣泛，而占有直流微網(wǎng)技術中重要地位的通信技術，也越來越受到關注。本文的設計正是基于此，詳細闡述了在直流微網(wǎng)中Zigbee通訊及以太網(wǎng)網(wǎng)關的實現(xiàn)方案，共分為緒論、網(wǎng)關的硬件設計、網(wǎng)關的軟件設計、系統(tǒng)監(jiān)控軟件開發(fā)和能量管理優(yōu)化這五個章節(jié)。
　　為實現(xiàn)直流微網(wǎng)中的多個變流設備的通訊，進而實現(xiàn)直流微網(wǎng)的監(jiān)控和能量管理，提出了基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡和以太網(wǎng)的通訊方案。系統(tǒng)采用JN5139實現(xiàn)了多個變流設備、協(xié)

2、調(diào)器之間的ZigBee通訊;在協(xié)調(diào)器中，結(jié)合CP2200以太網(wǎng)控制芯片，實現(xiàn)了協(xié)調(diào)器與監(jiān)控主機之間的以太網(wǎng)通訊。經(jīng)試驗表明，本方案組網(wǎng)靈活、施工維護方便;在協(xié)調(diào)器中采用ZigBee芯片和以太網(wǎng)芯片直接連接，減少中間環(huán)節(jié)，提高了系統(tǒng)的整體通訊效果。
　　軟件設計以Zigbee協(xié)議棧為基礎，這個基礎之上，實現(xiàn)以太網(wǎng)通信和串行通信的功能。另外，因為CP2200芯片是原有JN5139方案中沒有的，還為它單獨編寫了底層驅(qū)動，重點實現(xiàn)了單點發(fā)

3、送時由MAC地址找到短地址的方法，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的雙向通訊。
　　實際應用中，由于各種自然和人為因素的干擾，常常會引起系統(tǒng)的輸入輸出出現(xiàn)偏差。因此，在直流微網(wǎng)系統(tǒng)中對各發(fā)電機組DC-DC裝置的輸入輸出電壓和電流進行實時監(jiān)測，并進行分析和診斷對于整個網(wǎng)絡的穩(wěn)定運行起著十分重要的作用。通過無線網(wǎng)絡節(jié)點實時檢測各個機組變流裝置的輸入輸出電壓電流可進行故障監(jiān)測，并將各個參數(shù)通過ZigBee協(xié)議發(fā)送給協(xié)調(diào)器，經(jīng)協(xié)調(diào)器送給計算機，最終在Visua

4、l Studio2010集成開發(fā)平臺上采用C＃語言編程實現(xiàn)了對直流微網(wǎng)各節(jié)點數(shù)據(jù)的實時顯示和監(jiān)控。
　　在微網(wǎng)系統(tǒng)實現(xiàn)良好通訊的基礎上，針對各可再生能源發(fā)電單元與負荷之間的多種能量供需狀態(tài)，提出了能量管理優(yōu)化策略。利用遺傳算法，根據(jù)功率平衡條件、蓄電池的充放電約束條件和實時電價做到經(jīng)濟效益最大。由于環(huán)境和條件的限制，可再生能源各個時段發(fā)電的預測功率數(shù)據(jù)都是通過輻射強度預測、風速預測、光伏發(fā)電和風力發(fā)電的穩(wěn)態(tài)計算模型等得到，并不是非