¿Qué elementos de prueba se deben completar en la plataforma de prueba del inversor de almacenamiento de energía?

Con el desarrollo diversificado de equipos electrónicos de nueva energía, la complejidad de los algoritmos de los programas de control requiere que se obtengan más datos a través de plataformas de prueba. Aunque la plataforma de prueba tradicional puede cumplir con los requisitos básicos de prueba, no puede cumplir mejor con los requisitos de velocidad de transmisión de datos.

En el proceso de obtención de datos, la plataforma de prueba tiene mayores requisitos de velocidad de transmisión de datos y funciones más prácticas.

Con base en esto, en respuesta a las necesidades reales de la plataforma de interacción persona-computadora del inversor de almacenamiento de energía, un punto de investigación actual es la construcción de una plataforma de software de prueba que pueda almacenar datos históricos de acuerdo con las necesidades del usuario.

1. Análisis de la demanda de la plataforma de prueba

1.1 Inversor de almacenamiento de energía

En la construcción de redes inteligentes, el inversor de almacenamiento de energía se basa en su función de conversión de corriente bidireccional. algunas funciones especiales. Como convertidor bidireccional, no solo puede completar la transmisión de energía entre la energía eléctrica de la red, sino también completar la transmisión de energía entre la energía eléctrica de almacenamiento, y es adecuado para varias unidades de almacenamiento de energía de CC.

En la unidad de almacenamiento de energía de CC, el inversor de almacenamiento de energía puede completar rápidamente la función de generación de energía distribuida y mejorar la aceptación de la energía renovable por parte de la red. Según las características del sistema, es necesario almacenar más generación de energía durante los períodos de carga baja para prepararse para emergencias, y la energía liberada durante los períodos de carga máxima puede mejorar efectivamente la calidad del suministro de energía de la red. La Figura 1 muestra la red estructural de inversores de almacenamiento de energía en la red eléctrica.

La presente invención es adecuada para cargar y descargar baterías de almacenamiento de energía de gran capacidad. Cuando se utiliza en sistemas de carga y descarga, puede lograr un flujo bidireccional y lograr las ventajas de inteligencia, estabilidad y seguridad.

Durante todo el proceso de desarrollo del inversor de almacenamiento de energía, se utilizó un osciloscopio para completar una detección integral de señales eléctricas y el algoritmo de control del inversor de almacenamiento de energía se utilizó para estudiar la cantidad de señal eléctrica real. Los osciloscopios tienen algunos problemas a la hora de detectar grandes cantidades de datos. Aunque se puede obtener la señal eléctrica del inversor de almacenamiento de energía, es posible que no se garantice la precisión de la cantidad recolectada después de la conversión de la señal por parte del sensor.

Por lo tanto, para asegurar el normal funcionamiento del sistema, es necesario observar las variables del programa. En el proceso de observación del programa, hay muchas formas de utilizar la observación del punto de interrupción en la depuración del programa y la aplicación de circuitos de corriente débil, la observación del punto de interrupción es un método de depuración muy eficaz. Sin embargo, en la depuración de equipos de alta potencia, la observación del punto de interrupción no puede predecir bien el estado de los equipos de alta potencia y es fácil provocar fallas de cortocircuito, lo que plantea ciertos riesgos de seguridad y es muy perjudicial para la operación segura de los trabajadores. .

A través de la depuración del software, se garantiza la función de actualización y se aumentan los riesgos de seguridad. Durante el proceso de prueba del equipo inversor de alta potencia de almacenamiento de energía, se encontrarán muchos problemas de fallas. Después de que ocurre una falla, si la información variable del algoritmo no se guarda a tiempo, la ubicación y la causa del punto de falla no se determinarán con precisión.

Por lo tanto, durante el proceso de prueba y depuración de los inversores de almacenamiento de energía, el contenido de armónicos es un indicador importante de la prueba. El contenido de armónicos del inversor de almacenamiento de energía se puede obtener en tiempo real, lo cual es importante para. Almacenamiento de energía. La prueba del inversor es muy importante. Con base en los problemas anteriores, es necesario desarrollar una plataforma de software de prueba de inversores de almacenamiento de energía.

1.2 Análisis de requisitos

El diseño de la plataforma de software de prueba de inversores de almacenamiento de energía consta de dos partes: una plataforma de prueba de interacción persona-computadora y un módulo de adquisición de datos. La plataforma de prueba se muestra en la Figura 2.

Para el módulo de sensor del inversor de almacenamiento de energía, lo más destacado es completar la conversión de señal. Los datos de la pequeña señal AD se obtienen, procesan mediante el controlador DSP y se envían a la PC a través del módulo de comunicación Ethernet.

La plataforma de software de prueba lee la información de datos en Ethernet a través del puerto de PC, implementa el procesamiento de datos y completa un análisis integral de los resultados de los datos a través de la plataforma de prueba.

Con base en el diseño general de la plataforma de software de prueba del inversor de almacenamiento de energía, se analizan los requisitos del módulo funcional:

(1) Comunicación de alta velocidad entre las computadoras superior e inferior: la tradicional La velocidad de comunicación del bus es de 460800 bps [4]. Para mejorar la precisión de la comunicación, generalmente se utilizan 9600 bps.

La velocidad de comunicación del bus CAN es de 1Mbps, lo que es muy diferente del bus Ethernet industrial.

La confiabilidad de los buses tradicionales es baja y solo CAN o Ethernet industrial pueden cumplir los requisitos de diseño para la estabilidad de la transmisión de comunicaciones. En la comunicación de datos entre las computadoras superior e inferior, la computadora superior generalmente usa una PC y un bus CAN para comunicarse con las computadoras superior e inferior. Los datos deben procesarse a través de la tarjeta de interfaz y el costo de usar CAN es relativamente alto.

(2) Procesamiento de datos en segundo plano: después de recibir los datos a través de la plataforma de software de prueba, se completa el procesamiento de datos, que se completa principalmente con el fondo del inversor de almacenamiento de energía.

(3) Visualización de datos e interacción persona-computadora: el backend de la plataforma de software de prueba del inversor de almacenamiento de energía es el principal responsable de procesar datos, completar las operaciones de datos mediante la visualización de datos y lograr la interacción final persona-computadora. .

2. La estructura y diseño algorítmico de la plataforma de prueba.

2.1 Estructura general

Después de que la plataforma de software de prueba del inversor de almacenamiento de energía obtiene datos a través de Ethernet industrial, necesita analizar y procesar los datos. Al mismo tiempo, los datos históricos también se pueden almacenar según los requisitos de configuración del usuario. El flujo de procesamiento de datos de la plataforma de prueba se muestra en la Figura 3.

Al desarrollar la plataforma de software de prueba de inversores de almacenamiento de energía, se adoptó un sistema de estructura de tres capas, que incluye la capa de aplicación, la capa de lógica empresarial y la capa de control, lo que favorece el desarrollo de software.

2.2 Algoritmo de detección de armónicos

2.3 Método de cálculo de eficiencia

2.4 Protocolo de comunicación de alta velocidad

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3.1 El proceso de implementación del módulo de adquisición de datos es el siguiente:

Sensor de tensión y corriente→circuito de acondicionamiento de señal→AD→DSP. El sensor convierte señales eléctricas fuertes en señales débiles, recopila datos a través de AD y los envía a la plataforma de prueba a través de Ethernet.

En el diseño de este sistema, el módulo de adquisición de datos muestrea principalmente la señal de entrada a través del chip AD7606 de 8 canales y 16 bits de AD, de modo que la velocidad de adquisición de todos los canales alcanza los 200 kSPS.

El proceso de implementación del módulo de comunicación Ethernet 3.2 es el siguiente:

Módulo de adquisición de datos → DSP → RTL → plataforma de software de prueba de inversores de almacenamiento de energía. La transmisión de datos de la plataforma de software de prueba utiliza Ethernet industrial. Los datos en el módulo de adquisición de datos se transmiten al controlador Ethernet a través de DSP y Ethernet se transmite a la plataforma de prueba.

La comunicación de datos entre las computadoras superior e inferior utiliza RTL8019AS. El circuito controlador es simple, fácil de operar, tiene una alta tasa de comunicación y puede cumplir con los requisitos de diseño de la plataforma.

3.3 El módulo de detección de armónicos se implementa mediante el algoritmo radix-2FFT.

Mediante la operación mariposa se completa la detección de armónicos y el análisis del algoritmo FFT. La implementación del módulo de cálculo del valor efectivo agrega CC y CA a la misma resistencia y ecualiza el calor de CC y CA a lo largo del ciclo del flujo de tráfico, obteniendo así el valor efectivo del flujo de tráfico.

4. Conclusión

El diseño de la plataforma de software de prueba de inversores de almacenamiento de energía es principalmente un software de prueba desarrollado para inversores de almacenamiento de energía y también se puede aplicar a otros inversores para su depuración.

A través del análisis del algoritmo de detección de armónicos, se deriva el principio de supresión de fugas de espectro, que juega un papel importante para mejorar aún más el rendimiento en tiempo real de la plataforma de prueba.

A través del análisis de la implementación funcional de cada módulo, se concluye que C se puede utilizar para diseñar una plataforma de software de prueba de inversores de almacenamiento de energía para completar funciones como análisis de armónicos, detección, recolección, cálculo y visualización. y almacenamiento, y verificar la viabilidad del plan de diseño.