基于OpenADR的智能电网集成互动终端的设计

摘要

能源紧缺、环境问题日益严重的当下，提高能源利用率、发展绿色低碳经济成为主流，电能的作为人们使用能源最为普遍的方式受到人们广泛的关注，而智能电网的提出以及新能源的发展为缓解能源和环境问题提供了有效的解决方案。当前智能电网的建设主要集中在新能源的接入和智能计量装置的推广方面，这使需求侧资源的作用被重新认识，同时也推动了需求响应的发展。本文为支持分布式能源的接入和自动需求响应的发展，简化智能电网的通信网络复杂度，设计了具备双向计量功能的基于OpenADR的智能电网集成互动终端，同时完成了部分实现和模拟测试工作。
　　本文结合OpenADR的自动需求响应实现方案模型，从微电网孤网和并网两种运行模式的角度分析了基于OpenADR的智能电网集成互动终端两路双向计量的必要性，并从基于价格的需求响应和基于激励的需求响应两种需求响应项目的角度，对基于OpenADR的智能电网集成互动终端的功能需求进行了具体分析和设定。接着从方案设计、硬件设计和软件设计三个方面介绍了基于OpenADR的智能电网集成互动终端的设计流程，最后给出了部分功能的基础实现和实验测试结果。

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摘要

图目录

表目录

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 智能电网、AMI和智能电表

1．2．2 需求响应与需求响应通信标准

1．2．3 开放式自动需求响应通信规范(OpenADR)

1．3 本文主要的研究目标和工作

2 基于OpenADR的智能电网集成互动终端需求分析

2．1 分布式电源接入后集成互动终端的计量需求分析

2．2 自动需求响应中集成互动终端的需求分析

2．3 本章小结

3 基于OpenADR的智能电网集成互动终端软硬件设计

3．1 基于OpenADR的智能电网集成互动终端方案设计

3．2 基于OpenADR的智能电网集成互动终端硬件设计

3．2．1 双向计量模块

3．2．2 通信模块

3．2．3 人机交互模块

3．2．4 负荷控制与管理模块

3．2．5 存储与保护模块

3．2．6 供电模块

3．2．7 PCB设计

3．3 基于OpenADR的智能电网集成互动终端软件设计

3．3．1 板级支持包和FreeRTOS操作系统

3．3．2 网络协议栈

3．3．3 服务任务层

3．3．4 应用任务层

3．3．5 任务优先级和信息交互

3．4 本章小结

4 基于OpenADR的智能电网集成互动终端的基础工程实现

4．1 双向计量及计费的实现

4．1．1 相电压、相电流测量精度测试

4．1．2 有功功率测量精度测试

4．1．3 无功功率测量精度测试

4．2 家庭互动管理的基础实现

4．3 基于OpenADR 2．0a的PULL模式的自动需求响应模拟基础实现

4．4 本章小结

5 总结与展望

参考文献

作者简历