專利名稱：微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)及自動(dòng)化領(lǐng)域，具體涉及一種微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的發(fā)展及建設(shè)智能電網(wǎng)進(jìn)程的推進(jìn)，農(nóng)村電網(wǎng)存在的問題逐漸凸顯，如偏遠(yuǎn)地區(qū)“無電或缺電”、“供電質(zhì)量差”和“供電可靠性低”等問題在廣大農(nóng)村普遍存在，因此，面對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)用電新形勢(shì)，如何有效利用農(nóng)村可再生清潔能源，就地解決農(nóng)村地區(qū)可靠用電問題，積極探尋農(nóng)網(wǎng)電網(wǎng)建設(shè)的新思路成為目前迫切需要研究的新課題。目前，分布式電源位置靈活與分散的特點(diǎn)極好的適應(yīng)了分散的電力需求與資源分布，延緩了輸、配電網(wǎng)升級(jí)換代所需的巨額投資，同時(shí)它與電網(wǎng)互為備用，使供電可靠性也得以改善。具有污染少、可靠性及能源利用效率高、安裝地點(diǎn)靈活等多方面優(yōu)點(diǎn)。但是大量分散的、形式多樣、性能各異的分布式電源簡(jiǎn)單并網(wǎng)運(yùn)行會(huì)對(duì)電網(wǎng)和用戶造成沖擊，給電能質(zhì)量、系統(tǒng)保護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行等帶來不利的影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中分布式電源簡(jiǎn)單并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)和用戶造成的沖擊，給電能質(zhì)量、系統(tǒng)保護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行等帶來的不利影響。本實(shí)用新型提供的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置能夠有效的防止大量分散的、形式多樣、性能各異的分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)和用戶造成沖擊，給電能質(zhì)量、系統(tǒng)保護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行等帶來不利的影響，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，其特征在于包括微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元、微電網(wǎng)通訊控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述微電網(wǎng)通訊控制單元包括通訊管理模塊、通訊協(xié)調(diào)控制模塊和微電網(wǎng)通訊控制器，所述微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元與所述通訊管理模塊相連接，所述通訊管理模塊還通過通訊協(xié)調(diào)控制模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行通信連接，所述通訊協(xié)調(diào)控制模塊還與微電網(wǎng)通訊控制器相連接。前述的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，其特征在于所述微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元包括運(yùn)行控制模塊、控制策略模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和運(yùn)行信息數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，所述運(yùn)行控制模塊為微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元與所述通訊管理模塊相連接的端口，所述運(yùn)行控制模塊還與控制策略模塊相連接，所述運(yùn)行控制模塊還通過數(shù)據(jù)管理模塊與所述運(yùn)行信息數(shù)據(jù)庫(kù)模塊相連接。前述的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，其特征在于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括相互獨(dú)立的風(fēng)機(jī)機(jī)構(gòu)、光伏機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、并網(wǎng)控制機(jī)構(gòu)和負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)。前述的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，其特征在于所述通訊協(xié)調(diào)控制模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間通過串口通信線或者GPRS通信連接。前述的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，其特征在于所述通訊協(xié)調(diào)控制模塊與微電網(wǎng)通訊控制器之間通過網(wǎng)線通信連接。[0010]本實(shí)用新型的有益效果是I、本實(shí)用新型能夠接收分布式發(fā)電接入控制主站或當(dāng)?shù)睾笈_(tái)的微電網(wǎng)啟動(dòng)/停止指令，完成微電網(wǎng)各裝置、開關(guān)的啟動(dòng)/停止操作，以及并網(wǎng)/離網(wǎng)指令，完成微電網(wǎng)的并網(wǎng)/離網(wǎng)狀態(tài)切換，還具有微電網(wǎng)上網(wǎng)功率控制功能，包括限功率輸出、不限功率輸出、定功率輸出三種控制模式；2、本實(shí)用新型還能夠接收分布式發(fā)電接入控制主站或當(dāng)?shù)睾笈_(tái)的微電網(wǎng)上網(wǎng)功率調(diào)節(jié)指令，根據(jù)微電網(wǎng)設(shè)備配置情況，微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元調(diào)節(jié)各分布式發(fā)電單元出力，實(shí)現(xiàn)不同模式的功率控制，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)并網(wǎng)/離網(wǎng)運(yùn)行模式下各分布式發(fā)電單元的聯(lián)合運(yùn)行，通過對(duì)各分布式電源的協(xié)調(diào)控制，穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓、頻率；3、本實(shí)用新型能夠有效的防止大量分散的、形式多樣、性能各異的分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)和用戶造成沖擊，給電能質(zhì)量、系統(tǒng)保護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行等帶來不利的影響，實(shí)現(xiàn)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行。

圖I是本實(shí)用新型的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置的模塊框架圖。圖2是本實(shí)用新型的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置的運(yùn)行流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合說明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖I所示，一種微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，包括微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元、微電網(wǎng)通訊控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元用于調(diào)節(jié)各分布式發(fā)電單元出力，實(shí)現(xiàn)不同模式的功率控制，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)并網(wǎng)/離網(wǎng)運(yùn)行模式下各分布式發(fā)電單元的聯(lián)合運(yùn)行，通過對(duì)各分布式電源的協(xié)調(diào)控制，穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓、頻率，其包括運(yùn)行控制模塊、控制策略模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和運(yùn)行信息數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，運(yùn)行控制模塊為微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元與設(shè)置在微電網(wǎng)通訊控制單元中的通訊管理模塊相連接的端口，運(yùn)行控制模塊還與控制策略模塊相連接，運(yùn)行控制模塊還通過數(shù)據(jù)管理模塊與運(yùn)行信息數(shù)據(jù)庫(kù)模塊相連接，運(yùn)行信息數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)微電網(wǎng)和分布式電源相關(guān)歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)管理模塊用于維護(hù)運(yùn)行信息數(shù)據(jù)庫(kù)；控制策略模塊用于根據(jù)運(yùn)行信息數(shù)據(jù)庫(kù)的歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)計(jì)算出控制量，運(yùn)行控制模塊用于完成控制指令的下發(fā)。微電網(wǎng)通訊控制單元通過通訊收集，匯整各個(gè)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)再向上發(fā)送給配電主站，包括通訊管理模塊、通訊協(xié)調(diào)控制模塊和微電網(wǎng)通訊控制器，通訊管理模塊用于通訊狀況的監(jiān)視和處理，通訊協(xié)調(diào)控制模塊用于通訊的優(yōu)先級(jí)調(diào)度，微電網(wǎng)通訊控制器是整個(gè)通訊流程的控制，微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元與通訊管理模塊相連接，通訊管理模塊還通過通訊協(xié)調(diào)控制模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行通信連接，通訊協(xié)調(diào)控制模塊還與微電網(wǎng)通訊控制器相連接，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括相互獨(dú)立的風(fēng)機(jī)機(jī)構(gòu)、光伏機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、并網(wǎng)控制機(jī)構(gòu)和負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)，通訊協(xié)調(diào)控制模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間通過串口通信線或者GPRS通信連接，這里的串口通信線選用適用于電力系統(tǒng)的RS485串口線，通訊協(xié)調(diào)控制模塊與微電網(wǎng)通訊控制器之間通過網(wǎng)線通信連接。如圖2所示，本實(shí)用新型的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置的工作流程是通過對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分布式發(fā)電單元和負(fù)載的狀態(tài)預(yù)測(cè)和采集，計(jì)算結(jié)果通過通訊管理模塊及通訊協(xié)調(diào)控制模塊發(fā)給各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的最優(yōu)運(yùn)行，具體步驟如下步驟I :微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置根據(jù)上級(jí)調(diào)度、用戶負(fù)荷的預(yù)測(cè)、各分布式發(fā)電單元發(fā)電預(yù)測(cè)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)將數(shù)據(jù)采集下來；步驟2 :調(diào)用數(shù)據(jù)管理模塊，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析，控制策略模塊得出控制方式；步驟3 :根據(jù)控制策略模塊可得出4種控制方式并網(wǎng)不上網(wǎng)、并網(wǎng)且上網(wǎng)、離網(wǎng)運(yùn)行、并離網(wǎng)切換；步驟4 :根據(jù)4種控制策略執(zhí)行不同的控制量；步驟5 :將不同的控制量發(fā)送給風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、并網(wǎng)控制、負(fù)荷控制等機(jī)構(gòu)，同時(shí)還發(fā)送給微電網(wǎng)通訊控制器做統(tǒng)計(jì)。綜上所述，本實(shí)用新型能夠有效的防止大量分散的、形式多樣、性能各異的分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)和用戶造成沖擊，給電能質(zhì)量、系統(tǒng)保護(hù)、系統(tǒng)運(yùn)行等帶來不利的影響，實(shí)現(xiàn)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，其特征在于包括微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元、微電網(wǎng)通訊控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述微電網(wǎng)通訊控制單元包括通訊管理模塊、通訊協(xié)調(diào)控制模塊和微電網(wǎng)通訊控制器，所述微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元與所述通訊管理模塊相連接，所述通訊管理模塊還通過通訊協(xié)調(diào)控制模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行通信連接，所述通訊協(xié)調(diào)控制模塊還與微電網(wǎng)通訊控制器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，其特征在于所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括相互獨(dú)立的風(fēng)機(jī)機(jī)構(gòu)、光伏機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、并網(wǎng)控制機(jī)構(gòu)和負(fù)荷控制機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，其特征在于所述通訊協(xié)調(diào)控制模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間通過串口通信線或者GPRS通信連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，其特征在于所述通訊協(xié)調(diào)控制模塊與微電網(wǎng)通訊控制器之間通過網(wǎng)線通信連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，包括微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元、微電網(wǎng)通訊控制單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述微電網(wǎng)通訊控制單元包括通訊管理模塊、通訊協(xié)調(diào)控制模塊和微電網(wǎng)通訊控制器，所述微電網(wǎng)運(yùn)行控制單元與所述通訊管理模塊相連接，所述通訊管理模塊還通過通訊協(xié)調(diào)控制模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行通信連接，所述通訊協(xié)調(diào)控制模塊還與微電網(wǎng)通訊控制器相連接。本實(shí)用新型的微電網(wǎng)運(yùn)行控制裝置，通過對(duì)微電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并實(shí)時(shí)通訊控制，既可以完成各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的內(nèi)部運(yùn)行協(xié)調(diào)控制，也實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)整的調(diào)壓、調(diào)頻、運(yùn)行模式切換策略，確保了電網(wǎng)的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行。
文檔編號(hào)H02J3/38GK202749833SQ20122027257
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者沈浩東, 孫國(guó)城, 魯文, 趙景濤, 侯明國(guó), 謝虎, 唐斐, 吳昱煒, 杜紅衛(wèi), 耿新輝 申請(qǐng)人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司, 江蘇省電力公司南京供電公司