[發明專利]一種分布式能量管理方法

有效

• 申請號: 201410448914.4
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104167763B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 周宇昊;張鐘平;丁小川;劉麗麗;鄭夢超;施行知;王思文;鄭一昂;付立
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J13/00
• 代理公司: 浙江英普律師事務所33238
• 代理人: 陳俊志

1.一種分布式能量管理方法，其特征是，應用于分布式能量管理裝置，所述分布式能量管理裝置為上層集中管理的控制結構，由就地層(3)、中間層(2)和能量管理層(1)組成；

所述就地層(3)包括分布式電源控制器、儲能控制器、負荷控制器、逆變器、變流器、斷路器；

所述中間層(2)包括數據通信模塊(21)、運行控制模塊(22)、儲能管理模塊(23)、負荷管理模塊(24)；

所述能量管理層(1)包括數據通信與監控模塊(11)、經濟調度和優化運行模塊(12)、負荷預測模塊(13)、發電預測模塊(14)；

所述就地層(3)各個控制器與中間層(2)進行數據信息通信，向中間層(2)發送設備運行信息，并接受中間層(2)的調度和管理指令；

所述能量管理層(1)與中間層(2)進行數據信息通訊，采集中間層(2)上傳的微電網實時數據信息并進行分析；

所述分布式能量管理方法包括以下步驟：

就地層(3)各個控制器采集實時運行數據；根據本地信息就地對各種分布式電源進行控制；

根據用電負荷實時調節分布式電源發電量；

根據熱負荷和冷負荷實時調節分布式電源排氣量；

根據負荷情況和儲能裝置存儲狀態情況，調節電池管理系統，通過電池管理系統調節儲能裝置的充電、放電時間；

根據負荷情況合理分配光伏逆變器和儲能裝置的運行狀態；

中間層(2)數據通信模塊(21)接收就地層(3)各控制器發送的設備運行數據；通過分析制定控制策略，對各控制器進行管理和調度；

中間層(2)運行控制模塊(22)檢測大電網故障及恢復情況，檢測到大電網故障時，指令微電網與大電網斷開，運行控制模塊(22)指令并網控制模式切換到并/離網控制模式，微電網進入孤網運行模式；檢測到大電網恢復后，運行控制模塊(22)指令切換到離/并網模式，微電網進入并網運行；

中間層(2)儲能管理模塊(23)對蓄電池的充放電狀態進行檢測，根據系統需求對蓄電池進行充放電管理，并對儲能裝置的工作方式以及輸出有功、無功功率進行控制；

中間層(2)負荷管理模塊(24)對微電網內的負荷根據重要程度分為敏感負荷、一般負荷、可中斷負荷，根據檢測到的負荷大小分配分布式電源的處理，保持分布式電源與負荷之間的平衡，在微電網孤網運行時，切除可中斷負荷或一般負荷，保證敏感負荷的正常供電；

中間層(2)向能量管理層(1)上傳微電網實時數據信息；

能量管理層(1)數據通信與監控模塊(11)接收上傳數據信息，并將接收到的數據進行畫面顯示、告警處理、曲線顯示、報表打印、拓撲著色、歷史數據存儲、權限管理；

能量管理層(1)經濟調度和優化運行模塊(12)對微電網內各分布式電源和儲能裝置的功率以及與大電網之間的功率交換進行綜合調度，實行微電網運行的經濟成本最小化；

能量管理層(1)負荷預測模塊(13)對包括冷負荷、熱負荷、用電負荷進行預測，采集負荷長期變化信息，通過分析算法預測下一時刻負荷信息；

能量管理層(1)發電預測模塊(14)對太陽能發電、風能發電單元的短期及長期發電能力進行出力預測。

2.根據權利要求1所述的一種分布式能量管理方法，其特征是，所述就地層(3)各控制器向中間層(2)發送設備運行信息，包括輸出功率、直流母線電壓、光伏陣列、蓄電池的狀態。

3.根據權利要求1所述的一種分布式能量管理方法，其特征是，所述中間層(2)提供微電網在并網、孤網兩種模式切換條件下的完整的控制方案；并網運行方式下，分布式能量管理裝置控制分布式電源采用PQ運行方式，根據用電負荷、熱負荷、冷負荷，調節分布式電源煙氣量、輸出功率、調節光伏逆變器運行方式、通過電池管理系統調節儲能裝置存儲狀態，并根據大電網的電壓、頻率、電流和輸入功率調節微電網設備的運行狀態；在孤網運行方式下，分布式能量管理裝置控制一個穩定的分布式電源采用VF，其余分布式電源采用PQ控制運行方式。