[发明专利]一种基于LoRa技术的光伏微网能量管理系统

摘要

本发明涉及一种基于LoRa技术的光伏微网能量管理系统，属于工业物联网技术领域。包含多个电能监测采集节点，通过LoRa技术实现大容量电能监测终端数据传输，并将采集的数据接入光伏微网能量管理系统，实现基于LoRa技术的光伏微网电能质量的在线监测、实时分析处理和决策优化的功能。本发明提供了一种基于LoRa传感技术的光伏微网能量管理系统，该系统将LoRa技术与光伏微网结合，对智能工厂光伏微网多个监测点进行全面的监测分析，实现全面控制与运行状态的精确掌握，进而改善电力系统通信水平，并在管理平台上对微网电力设备的运行状态进行控制和调整。

主权项

1.一种基于LoRa技术的光伏微网能量管理系统，其特征在于：包括感知设备层、网络通信层和管理平台层；所述感知设备层包括设置在光伏微网系统的光伏阵列中的LoRa终端和多个电能监测终端，所述电能检测终端包括电源、电能监测模块和MCU处理器，所述电源用于电能监测终端的供电需求；电能监测模块包括电压传感器、电流传感器和功率传感器；MCU处理器，用于实现控制和预处理计算功能；所述LoRa终端包含MCU处理器、LoRa通信模块、电源管理、RF部件和SPI接口，所述LoRa终端是以MCU处理器为核心，对电能监测模块采集到的数据进行处理，得到电能质量的指标，包括电压偏移，电压波动值及电压闪变值，电压、电流的各次谐波分量、谐波总畸变率及各次谐波含有率，并通过RF部件发送到LoRa通信基站，LoRa通信模块通过SPI接口与外围设备连接；电源管理单元用于为电池供电；所述网络通信层包括LoRa通信基站，所述LoRa通信基站采用电能监测终端一跳到基站的星型网络架构，所述LoRa通信基站负责实现终端设备和网络服务器之间的数据转发，包括终端上行发送的采集数据、应答信号和网络心跳信息，是一种无损失、无延迟的无线传输技术，所述LoRa通信基站具备多信道同时接收的功能；终端与基站间采用无线通信方式，基站与服务器之间采用无线、或有线通信方式，服务器之间、服务器与平台之间采用有线通信方式；所述管理平台层包括光伏微网能量管理系统平台，所述光伏微网能量管理系统平台包括信息采集模块、数据监测模块、决策优化模块和人机交互模块，所述信息采集模块用于采集光伏微网系统中的各设备信息、工作模式数据以及通过LoRa基站发送过来的电能监测终端数据；所述数据监测模块用于检测上述采集的数据并保存到数据库中；所述决策优化模块用于根据采集到的数据对光伏微网系统的分布式电源运行情况进行优化；所述人机交互模块用于展示光伏微网能量管理系统中的监测数据和决策信息，并能够向系统中输入数据，从而实时操作开关与刀闸的状态，控制微网的工作方式。