北极星输配电网讯：随着电网规模不断扩大，传统的配电网络格局开始显现出它的弊端，人们开始提出配电网的网格化布局。于此同时，新能源技术以及分布式发电技术的发展使得他们的结合产物：微电网技术开始进入人们的视线。
微电网技术是一项十分契合配电网网格化布局的技术，它拥有独立的电能来源，能够供应用户在大电网出现故障时的孤岛运行需求，也能在发电盈余时向大电网送电，减轻大电网供电压力[1][2]。 本文设计了一种智能微网控制系统，可以对用户身边的清洁能源如风能、太阳能进行收集，产出电能供用户使用，并可在发电盈余时对大电网进行送电。同时，对系统内各个关键节点电压、电流、有功、无功数据进行收集，反馈给用户电能质量信息，并在用户端提供了三相负载功率自平衡功能，可以更好地为用户提升电能质量。 1、微电网控制系统整体实现布局
本控制系统整体实现布局如图1所示，风力发电机与光伏太阳能板发出的电能输送至配电柜中，汇集至12V直流母线，一端连接蓄电池与直流负载，另一端经逆变器升压逆变后，可实现与大电网的并网
连接，向大电网输送电能；当大电网故障时，系统可依靠微电源(蓄电池、风机和光伏板)发电支持系统
脱离主网孤岛运行；系统在用户端根据优先级不同设置有一、二、三级负载，根据对电池剩余电量的检测，智能切除次要负载，保证重要负载的供电；另外，系统在用户端各个相线均设置有电流电压监测点，可根据计算出的三相负载功率不平衡度进行智能调度，提升电能质量[3]。
图1微电网控制系统整体实现布局
2、系统控制功能的设计与实现
根据系统设计的需求，可以将系统整体分为电量测量部分、核心控制器，现场指示和上位机监控四部分。由电量测量部分检测系统各路电源输入的电压电流数据，然后将所获得的数据传送到核心控制器，控制器将获得的数据进行处理和比较后对相应的部分进行动作，
并通过现场的指示灯作为状态指示，上位机读取核心控制的数据作为监控所用，同时上位机配置输入设备能对系统的各部分进行实时的控制。其具体模型结构如图2所示，下面对各个功能模块的设计进行说明。
图2系统模型结构图
2.1电压电流采样与处理模块
在本系统中，对电压和电流的测量，选用了美国CirrusLogic公司最新推出的CS5460A芯片。该芯片包含两个累加式AD转换器用于测量电量数据；具有高速电能计算功能；还有一个串行接口用于数据读写。是一款高度集成的电能有效值转换芯片。
本次设计该芯片用测量电流和电压的有效值(IRMS和VRMS)，并用单片机通过串口功能读出数据，其测量电路图如图3所示:
图3CS5460A电压电流测量模块
2.2无线通讯功能的实现
在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
基于485通讯的良好性能，系统芯片与上位机之间的通讯采用
485通讯，系统芯片将采集回来的数据进行处理，通过485总线将电能数据传输到上位机上，在远方对线路断路器执行相应的开合控制并实现实时数据监控，将电能数据反馈给用户。另外，利用手机搭建Android系统手持移动终端，实现并网发电数据和负载用电数据的随时查看，实现框图如图4所示。
图4微电网信息体系与通信
2.3风力发电机和光伏板并网运行模块
风力发电机和太阳能电池优先给蓄电池充电，当蓄电池充满后，断开发电机与电池的连接，发电机可以逆变并网。而当主网发生故障断开时，先由发电机继续逆变供电，当无风无阳光是断开发电机与微网的连接，由蓄电池逆变供电。在重负荷的时候还可以同时逆变供电。
