、I/O、IN、OUT、CS分别连接到DSP芯片TMS320F2812 的XA1-XA5 引 脚，TMS320F2812 的XD0-XD7 引脚分别与FPGA芯片EPM7064SLC44 的I017-I021、I024-I026 引脚，FPGA芯片EPM7064SLC44 的 104-106、108、109、1011、1012、1014 引脚分别与单片机 STC89C51芯片的PO. 0-P0. 7相连，STC89C51芯片的RXD、TXD与发电自动控制装置相连， FPGA芯片EPM7064SLC44的1037引脚与4G通信模块ME3760的DATA端相连，4G通信模块的 ATN1端通过天线将数据传送到远方调度终端的UN0-3072系列PentiumΜ嵌入式工控机。
[0042] 电流、电压、功率、温度、噪声信息经过各传感器，进行同步采样、保持、A/D转换，变 为数字信号后，送入DSP芯片进行数据处理，处理后的信息数据由DSP的并行数据输出接口 送到FPGA的数据输入口，再由FPGA将数据送到4G通信模块，为与远方调度端的工控机通 讯做好准备；工控机对电流、电压、功率、温度、噪声信息数据进行计算后，将计算结果通过 4G通信网络传输到4G通信模块，然后由4G模块将计算结果送到FPGA，由FPGA将数据送至 单片机STC89C51，由单片机通过TXD口对发电自动控制装置发出控制命令。
[0043] 本发明配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调方法包括如下步骤：
[0044] 步骤1:发电设备终端采集发电设备的电流、电压、功率、温度、噪声参数，通过4G 通信模块将采集的发电设备的电流、电压、功率、温度、噪声测量值传输到调度中心端的工 控机，发电设备的电流、电压、功率、温度、噪声作为输入量
[0045] 步骤2:建立目标优化函数
[0046] ife骤 9 1 ·建fr优ik曰救：
[0047]
(S)
[0048] 步骤2. 2:构建配网风力发电设备和光伏发电设备状态数据的η维相空间
[0049] 步骤3:对顶点的目标函数值进行迭代运算
[0050] 步骤3. 1 :对定点的目标函数值进行反射运算：
[0051] 、
" (6)
[0052]Ρ为相空间内各点范数的平均值，Ph为相空间内原有顶点，Κ为通过反射运算寻 找的新顶点，为使初始粒子广泛分布于可行空间内，取ct=0.77。
[0053] 步骤3. 2:对顶点的目标函数进行扩张运算：
[0054]
(7)
[0055] 为通过扩张运算寻找的新顶点，扩张系数Y=1. 2。
[0056] 步骤4:根据配电网风力发电设备和光伏发电设备的特征量进行快速协调
[0057] 对新目标函数为y=minfUJ+gUJ+kUi)进行求解，惩罚函数
其中Pi为风力发电设备和光伏发电设备^发出功率，为^功 率最大值，约束函数
其中L为^中电流值，^为Wl电阻值，t为电网系统运 行的时间。
[0058] 步骤5 :调度中心端工控机将协调计算结果Pl通过4G通信模块传输到发电设备终 端，发电设备终端通过发电控制单元调整发电设备的功率输出。
[0059] 可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本 发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行 修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之 内。
【主权项】
1. 一种配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调装置，其特征在于包括发电设备 终端和调度中心端；所述的发电设备终端包括传感器、A/D模数转换器、DSP微处理器、FPGA 数据计算芯片和4G通信模块，所述调度中心端包括工控机和4G通信模块，所述传感器的输 出端与A/D模数转换器输入端相连，A/D模数转换器的输出端与DSP微处理器的输入端相 连，DSP微处理器的输出端与FPGA数据计算芯片的输入端相连，FPGA数据计算芯片的输出 端与发电设备的控制单元和4G通信模块的输入端相连； 所述传感器包括电流互感器、电压互感器、功率变送器、温度传感器、噪声传感器，电流 互感器输出端口、电压互感器输出端口、功率变送器输出端口、温度传感器输出端口、噪声 传感器输出端口分别与A/D模数转换器的输入端口相连。2. 根据权利要求1所述一种配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调装置，其特 征在于所述传感器选用DHC03B型电流互感器、DH51D6V0. 4B型电压互感器、SSETCE-C03型 功率变送器、HE-200红外温度传感器和CRY2110型噪声传感器。3. 根据权利要求2所述一种配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调装置，其特 征在于所述A/D模数转换器采用TLC2543串行A/D转换器，4G通信传输单元采用ME3760型 号的LTE模块，DSP微处理器选用TMS320F2812芯片，FPGA数据计算芯片选用EPM7064SLC44 芯片，发电设备的控制单元51单片机ST89C51芯片； 电流互感器、电压互感器、功率变送器、温度传感器、噪声传感器输出端分别经过信号 转换电路后连接到A/D转换器TLC2543的输入端AIN0-AIN4,A/D转换器TLC2543的输出 端EOC、I/O、IN、OUT、CS分别连接到DSP芯片TMS320F2812 的XA1-XA5 引脚，TMS320F2812 的XD0-XD7 引脚分别与FPGA芯片EPM7064SLC44 的 1017-1021、1024-1026 引脚，FPGA芯 片EPM7064SLC44 的 104-106、108、109、1011、1012、1014 引脚分别与单片机STC89C51 芯 片的P0. 0-P0. 7相连，STC89C51芯片的RXD、TXD与发电自动控制装置相连，FPGA芯片 EPM7064SLC44的1037引脚与4G通信模块ME3760的DATA端相连，4G通信模块的ATN1端 通过天线将数据传送到远方调度终端的UN0-3072系列PentiumΜ嵌入式工控机。4. 根据权利要求3所述一种配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调装置，其特 征在于所述信号转换电路采用TLC4501芯片。5. 根据权利要求4所述一种配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调装置，其特 征在于所述4G通信模块ΜΕ3760的XCLK1脚分别与1600MHz晶体振荡器一端、电阻R24 - 端、电容C45 -端相连，电阻R24另一端分别与1600MHz晶体振荡器另一端、ME3760的XCLK2 脚、电容C44 一端相连，电容C45另一端分别与ME3760的VSS脚、电容C44另一端、地相连。6. 配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤1 :发电设备终端采集发电设备的电流、电压、功率、温度、噪声参数，通过4G通信 模块将采集的发电设备的电流、电压、功率、温度、噪声测量值传输到调度中心端的工控机， 发电设备的电流、电压、功率、温度、噪声作为输入量： 步骤2 :建立目标优化函数 步骤2. 1 :建立优化目标函数：步骤2. 2 :构建配网风力发电设备和光伏发电设备状态数据的η维相空间 步骤3 :对顶点的目标函数值进行迭代运算 步骤3. 1 :对定点的目标函数值进行反射运算：F为相空间内各点范数的平均值，匕为相空间内原有顶点，K为通过反射运算寻找的 新顶点； 步骤3. 2 :对顶点的目标函数进行扩张运算：P#为通过扩张运算寻找的新顶点，扩张系数Y= 1.2 ; 步骤4 :根据配电网风力发电设备和光伏发电设备的特征量进行快速协调； 对新目标函数为y=minfUJ+gUJ+kUi)进行求解，惩罚函数其中Pl为风力发电设备和光伏发电设备Wl发出功率，为Wl功 .f.其中^为化中电流值，^为化电阻值，t为电网系统运 行的时间； 步骤5 :调度中心端工控机将协调计算结果Pl通过4G通信模块传输到发电设备终端， 发电设备终端通过发电控制单元调整发电设备的功率输出。7.根据权利要求6所述配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调方法，其特征在 于所述ct= 〇. 77。
【专利摘要】一种配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调装置及出力协调方法属于配电网技术领域，特别涉及一种配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调装置及出力协调方法。本发明提供一种数据采集准确、速度快的配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调装置及出力协调方法。本发明配电网风力发电设备和光伏发电设备出力协调装置包括发电设备终端和调度中心端；所述的发电设备终端包括传感器、A/D模数转换器、DSP微处理器、FPGA数据计算芯片和4G通信模块，所述调度中心端包括工控机和4G通信模块，所述传感器的输出端与A/D模数转换器输入端相连，A/D模数转换器的输出端与DSP微处理器的输入端相连。
【IPC分类】H02J3/46
【公开号】CN105305500
【申请号】CN201410341269
【发明人】齐伟夫, 包锡波, 潘泳超, 丁木, 孙佳琪, 赵硕
【申请人】国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年7月17日