[發(fā)明專利]適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410419294.1
• 申請日: 2014-08-24
• 公開（公告）號: CN104184210A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉志文;孫浩;張磊;徐飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 廣州廣信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44261
• 代理人: 張文雄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法及系統(tǒng)。屬于柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著微電網(wǎng)技術(shù)不斷進(jìn)步，微電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模和實(shí)用化水平不斷提高，已由含單一分布式電源和較小負(fù)荷的小型低壓(0.38kV)家庭型微電網(wǎng)逐漸向含多種分布式電源和較大負(fù)荷的大型中壓(10kV)園區(qū)型微電網(wǎng)發(fā)展，其作用也由早期的試驗(yàn)性和示范性逐漸向?qū)嵱眯院蜕虡I(yè)化運(yùn)營過渡。對于這些規(guī)模較大且將商業(yè)化運(yùn)營的園區(qū)型微電網(wǎng)系統(tǒng)而言，其內(nèi)部包括了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、變電、用電等所有環(huán)節(jié)，是一種規(guī)模相對較小但功能齊全的供電系統(tǒng)。園區(qū)型微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部既有微電網(wǎng)監(jiān)控，又包含配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、保護(hù)信息監(jiān)視等功能，若按傳統(tǒng)電網(wǎng)的建設(shè)思路，需根據(jù)其不同的業(yè)務(wù)功能分別建設(shè)多個(gè)子系統(tǒng)，如分別建設(shè)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)等，不僅將在建設(shè)過程中耗費(fèi)大量人力物力，并且在投產(chǎn)后給系統(tǒng)的運(yùn)營和維護(hù)帶來極大不便，這給園區(qū)型微電網(wǎng)的投資、建設(shè)和運(yùn)營方造成很大壓力，也不利于微電網(wǎng)在我國的推廣和應(yīng)用，因此需從園區(qū)型微電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營的集約化角度考慮，在確保微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，構(gòu)建適應(yīng)園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化的智能控制系統(tǒng)。

目前的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)一般只考慮微電網(wǎng)監(jiān)控功能，重點(diǎn)關(guān)注微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并不包括配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻監(jiān)控、綜合能源管理等功能，缺乏系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)用性，不便應(yīng)用于商業(yè)化運(yùn)營。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一，是為了從園區(qū)型微電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營的集約化考慮，提供一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法。采用該方法可以在確保微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，將微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的多種業(yè)務(wù)功能集成到統(tǒng)一的控制平臺，從而降低微電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)成本，并有效提高微電網(wǎng)的實(shí)用化和商業(yè)化水平。

本發(fā)明的目的之二，是為了提供一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的之一可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法，其特征在于：

1)根據(jù)SOA架構(gòu)體系構(gòu)建園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)，該園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)包括支撐平臺模塊、業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊和綜合應(yīng)用模塊三大功能模塊；

2)利用支撐平臺模塊，完成模型維護(hù)管理、圖形維護(hù)管理、公式計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理、報(bào)表服務(wù)、系統(tǒng)對時(shí)、人機(jī)界面基礎(chǔ)功能；

3)利用業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，完成微電網(wǎng)監(jiān)控、微電網(wǎng)能量管理、保護(hù)信息監(jiān)視、配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻及環(huán)境監(jiān)控功能；

4)利用綜合應(yīng)用模塊，完成綜合能效分析、綜合負(fù)荷預(yù)測、智能協(xié)調(diào)控制、智能數(shù)據(jù)分析、智能診斷預(yù)警功能。

本發(fā)明的目的之一還可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

進(jìn)一步地，將系統(tǒng)的控制架構(gòu)分為三層控制結(jié)構(gòu)，自下往上具體分為就地控制層、集中控制層和系統(tǒng)控制層，分別負(fù)責(zé)完成不同時(shí)間尺度的業(yè)務(wù)功能：

1)利用就地控制層實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)組成單元的保護(hù)與控制，實(shí)現(xiàn)對分布式電源、負(fù)荷、開關(guān)及線路的監(jiān)測、保護(hù)與控制；

2)利用集中控制層實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)穩(wěn)定控制，當(dāng)微電網(wǎng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過對各就地控制層設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)的穩(wěn)定控制；

3)利用系統(tǒng)控制層實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)采集與處理、微電網(wǎng)能量管理、配網(wǎng)自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化和綜合能源管理，并將智能用電系統(tǒng)和視頻及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通過防火墻接入系統(tǒng)控制層。

進(jìn)一步地，就地控制層通過Goose/Sv與微電網(wǎng)中央控制器進(jìn)行快速通信，或通過MMS與后臺的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；微電網(wǎng)中央控制器向下通過Goose/Sv與就地控制層快速通信，向上通過MMS與后臺的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；系統(tǒng)控制層所需的數(shù)據(jù)主要通過MMS監(jiān)控網(wǎng)進(jìn)行采集，其指令經(jīng)過微電網(wǎng)中央控制器下達(dá)到就地控制層，或直接向就地控制層設(shè)備直接下達(dá)控制指令。

進(jìn)一步地，利用園區(qū)型微電網(wǎng)的中央控制器作為微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的快速?zèng)Q策中心，將它接入微電網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵控制點(diǎn)電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)以及關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，采取快速判據(jù)并確定微電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及微電源的運(yùn)行模式，形成連續(xù)的功率閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，以快速生成功率指令下發(fā)給微電源與就地智能終端執(zhí)行，及保持微電網(wǎng)具有連續(xù)、穩(wěn)定的工況；其主要功能包括：

1)分布式電源及儲能協(xié)調(diào)發(fā)電控制；

2)實(shí)時(shí)功率平衡，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)頻調(diào)壓；

3)微電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)，主要包括廣域式保護(hù)；

4)微電網(wǎng)緊急控制，如高頻切機(jī)、低頻減載、故障快速恢復(fù)、運(yùn)行模式切換控制。