基于DPWS的光伏微網(wǎng)分布式監(jiān)控架構(gòu)與智能服務(wù)方法

【摘要】：當(dāng)前,在實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)下,以太陽能、風(fēng)能為代表的綠色分布式能源正得到越來越多的重視。微網(wǎng)作為分布式能源一種高效的利用平臺,它彌補了大電網(wǎng)系統(tǒng)的缺點,并以其可靠、靈活、環(huán)保正在得到越來越多的國家研究利用。未來的微網(wǎng)應(yīng)該是一個集智能性和安全性為一體的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng),但目前的微網(wǎng)系統(tǒng)中還存在一些問題,比如缺乏對動態(tài)特性的支持、專用的通訊協(xié)議和安全性差等。設(shè)備網(wǎng)絡(luò)服務(wù)框架(Device Profile of Web Service,DPWS)是新一代的即插即用中間件,它可以提高設(shè)備的自適應(yīng)性和靈活性,實現(xiàn)設(shè)備的動態(tài)發(fā)現(xiàn)和對各種參數(shù)狀態(tài)實的時監(jiān)控,因此,本文提出了基于DPWS的為分布式微網(wǎng)監(jiān)控架構(gòu),并詳細(xì)分析實現(xiàn)了其在微網(wǎng)中的應(yīng)用,提高了微網(wǎng)的智能性。主要工作和成果如下:(1)在了解當(dāng)前微網(wǎng)監(jiān)控中存在的動態(tài)適應(yīng)性不足、專用協(xié)議壁壘的基礎(chǔ)上,提出了將DPWS中間件應(yīng)用于微網(wǎng)系統(tǒng)中以提高設(shè)備的智能性,闡述了一種基于DPWS中間件的微網(wǎng)分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和三層服務(wù)方法。(2)搭建了開發(fā)環(huán)境,設(shè)計并實現(xiàn)了基于DPWS中間件的兩個關(guān)鍵模塊:設(shè)備端和控制端。在設(shè)備端通過設(shè)備服務(wù)實現(xiàn)了對設(shè)備信息的管理和托管服務(wù)的寄宿;通過托管服務(wù)實現(xiàn)了對設(shè)備功能的Web服務(wù)化。在控制端通過服務(wù)存根的實現(xiàn)得到了調(diào)用設(shè)備服務(wù)的方法,通過響應(yīng)消息處理框架實現(xiàn)了對服務(wù)和事件響應(yīng)的處理原型。(3)設(shè)計實現(xiàn)了設(shè)備服務(wù)發(fā)現(xiàn)和事件功能,通過這兩部分分別實現(xiàn)了設(shè)備服務(wù)的自主發(fā)現(xiàn)和事件發(fā)布/訂閱機制,提高了系統(tǒng)對于設(shè)備動態(tài)變化的響應(yīng)能力和設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳遞的松散耦合性。(4)搭建了微網(wǎng)系統(tǒng)的并網(wǎng)仿真模型,建立了基于客戶/服務(wù)模型的數(shù)據(jù)交互模塊,將仿真模型和設(shè)備端數(shù)據(jù)服務(wù)聯(lián)系在一起。最后通過仿真實驗對系統(tǒng)中的幾個關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行了實時監(jiān)控,結(jié)果表明該系統(tǒng)的自適應(yīng)性和松散耦合性能夠很好的滿足微網(wǎng)系統(tǒng)的動態(tài)性和實時性要求,實現(xiàn)了設(shè)備的“即插即用”。 【關(guān)鍵詞】：微網(wǎng) 自適應(yīng) 設(shè)備網(wǎng)絡(luò)服務(wù)框架 仿真 監(jiān)控
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 微網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特征12-14
• 1.3 微網(wǎng)技術(shù)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2 國內(nèi)微網(wǎng)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 微網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)以及研究現(xiàn)狀17-22
• 1.4.1 監(jiān)控系統(tǒng)概念和特點17-19
• 1.4.2 微網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4.3 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和協(xié)議20-22
• 1.5 研究技術(shù)路線22-25
• 第2章 DPWS與分布式微網(wǎng)監(jiān)控構(gòu)架25-37
• 2.1 DPWS技術(shù)概述25-30
• 2.1.1 DPWS協(xié)議棧26-30
• 2.2 DPWS實現(xiàn)原理30-33
• 2.3 DPWS微網(wǎng)監(jiān)控架構(gòu)與服務(wù)33-36
• 2.3.1 DPWS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)33-34
• 2.3.2 系統(tǒng)層次服務(wù)34-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第3章 關(guān)鍵模塊設(shè)計與開發(fā)37-50
• 3.1 開發(fā)環(huán)境搭建37-39
• 3.2 設(shè)備結(jié)點的設(shè)計和開發(fā)39-47
• 3.2.1 設(shè)備模型的設(shè)計和開發(fā)40-43
• 3.2.2 托管服務(wù)的設(shè)計和開發(fā)43-47
• 3.3 控制結(jié)點的設(shè)計和開發(fā)47-49
• 3.3.1 控制結(jié)點設(shè)備模型47-48
• 3.3.2 服務(wù)調(diào)用存根和調(diào)用處理框架的實現(xiàn)48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第4章 自適應(yīng)服務(wù)方法50-62
• 4.1 結(jié)點數(shù)據(jù)交互50-53
• 4.1.1 端點引用和消息綁定50-51
• 4.1.2 設(shè)備數(shù)據(jù)交互51-53
• 4.2 設(shè)備服務(wù)的發(fā)現(xiàn)53-57
• 4.2.1 服務(wù)發(fā)現(xiàn)模式53-54
• 4.2.2 設(shè)備端運行流程54-55
• 4.2.3 控制端服務(wù)發(fā)現(xiàn)55-57
• 4.3 事件訂閱服務(wù)57-61
• 4.3.1 事件發(fā)布/訂閱模型57-58
• 4.3.2 事件源的定義和實現(xiàn)58-59
• 4.3.3 事件的訂閱59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 仿真和實驗驗證62-88
• 5.1 光伏發(fā)電建模62-71
• 5.1.1 光伏電池數(shù)學(xué)模型62-63
• 5.1.2 光伏電池的仿真建模63-65
• 5.1.3 光伏電池的最大功率跟蹤65-70
• 5.1.4 光伏并網(wǎng)模型70-71
• 5.2 風(fēng)力發(fā)電機的建模71-75
• 5.2.1 并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機構(gòu)成和原理71
• 5.2.2 并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機的分類71-73
• 5.2.3 雙饋型異步風(fēng)力發(fā)電機模型73-75
• 5.2.4 雙饋風(fēng)力發(fā)電機的并網(wǎng)75
• 5.3 蓄電池的建模75-77
• 5.3.1 蓄電池關(guān)鍵參數(shù)75-77
• 5.3.2 蓄電池仿真模型77
• 5.3.3 蓄電池的并網(wǎng)77
• 5.4 微網(wǎng)系統(tǒng)的建模77-78
• 5.5 SIMUlink與VC++的通信78-80
• 5.5.1 S-函數(shù)編程框架79
• 5.5.2 數(shù)據(jù)通訊設(shè)計模型79-80
• 5.6 仿真實驗驗證80-87
• 5.6.1 設(shè)備功能模塊劃分80-81
• 5.6.2 仿真驗證81-87
• 5.7 本章小結(jié)87-88
• 第6章 總結(jié)與展望88-90
• 6.1 總結(jié)88-89
• 6.2 展望89-90
• 參考文獻(xiàn)90-94
• 致謝94-95
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目及成果95

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