申请/专利权人：国网山东省电力公司经济技术研究院;山东智源电力设计咨询有限公司;济南经纬电力工程咨询有限公司;国家电网有限公司

申请日：2020-06-10

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN111835282B

主分类号：H02S50/10

分类号：H02S50/10;G01S19/42;G01S19/25

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2020.11.13#实质审查的生效;2020.10.27#公开

摘要：本发明公开了一种全彩阵列式LED微型模拟光伏发电监测与控制系统，是电力系统微型动态模拟实验室的重要组成，包括：全彩阵列式LED灯盘、可调直流稳压电源、微型模拟光伏发电监测与控制一体机、标准化接线端子排和GPS模块天线，全彩阵列式LED灯盘安装于机柜表面，其余元件均封装于机柜内部。该系统可工作于等时间尺度运行模式、倍速时间尺度运行模式和缓速时间尺度运行模式，依据模拟实验要求动态仿真电力系统真实光伏发电装置的运行和控制特性，支持GPS信号进行授时定位，能够与服务器进行网络数据的双向实时传输。它具有模拟精度高、接口统一、集成度高、响应速度快、控制性能好、网络传输稳定、操作简便、与服务器应用程序无缝集成的优点。

主权项：1.一种全彩阵列式LED微型模拟光伏发电监测与控制系统，其特征在于，包括微型模拟光伏发电监测与控制一体机，其中，所述微型模拟光伏发电监测与控制一体机包括微处理器、双通道模块电源、GPS授时定位模块、继电器单元和网络通信单元；所述微处理器连接网络通信单元、所述网络通信单元通过标准化接线端子排连接可调直流稳压电源，所述网络通信单元通过所述标准化接线端子排连接到服务器；所述微处理器通过所述标准化接线端子排连接所述GPS授时定位模块和全彩阵列式LED灯盘；所述微处理器通过控制线控制所述继电器单元；所述双通道模块电源包含两个电源输出通道，其中一个电源输出通道向所述微处理器、所述GPS授时定位模块、所述网络通信单元和所述全彩阵列式LED灯盘供电，另一个电源输出通道向所述继电器单元供电；所述GPS授时定位模块通过所述标准化接线端子排连接GPS模块天线；所述微型模拟光伏发电监测与控制一体机具有两种运行状态：待机运行状态和模拟实验运行状态，所述模拟实验运行状态包括：等时间尺度运行模式、倍速时间尺度运行模式和缓速时间尺度运行模式；待机运行状态下，服务器未向一体机发送实验数据，模拟实验尚未开始，所述微处理器仅完成GPS授时定位信号接收，所述微处理器控制所述可调直流稳压电源的输出端电压值和电流值均为0，所述可调直流稳压电源处于待机状态；模拟实验运行状态收到模拟实验数据时，判断模拟实验的运行模式，解析并存储模拟实验开始时刻、时间因子以及若干所述可调直流稳压电源的输出功率目标值，时间因子表示模拟实验时间和GPS信号时间的进行速度比，所述时间因子的范围为110-10；同时，微型模拟光伏发电监测与控制一体机实时接收GPS授时定位信号，并将GPS时刻与模拟实验开始时刻进行比较，当GPS时刻与模拟实验开始时间一致时，模拟实验即开始，且模拟实验按照由GPS时间与时间因子确定的模拟实验时间来进行，所述微处理器根据时间因子形成同步、倍速或者缓速于时间信息的模拟实验时间；所述可调直流稳压电源依据实验要求输出指定电压和电流，模拟实验开始后，微处理器将可调直流稳压电源的实时输出功率与输出功率目标值进行比对，若二者不相等，则所述微处理器将二者相减的结果作为输入量执行增量式数字PID控制算法，修正可调直流稳压电源的功率控制中间量，进而改变可调直流稳压电源的输出电压和输出电压值，最终调整可调直流稳压电源的输出功率，直至与输出功率目标值相等；网络通信数据的频率使增量式数字PID控制算法对功率控制中间量的调整速度远大于输出功率目标值调整速度，保证所述可调直流稳压电源的输出功率依据模拟实验的精度要求和速度要求进行跟踪调整。

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