[發(fā)明專利]一種分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410458231.7
• 申請(qǐng)日: 2014-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN104270413B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志鋒;舒杰;崔瓊;吳昌宏;張繼元;戴志威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H02J13/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司44001
• 代理人: 莫瑤江

1.一種分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)，其特征在于，其包括：

調(diào)度控制中心層，位于該分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)的頂層，所述調(diào)度控制中心層包括用于配電網(wǎng)管理和運(yùn)行控制的電網(wǎng)調(diào)度中心，所述電網(wǎng)調(diào)度中心與配電網(wǎng)以及至少一微電網(wǎng)單元通過以太網(wǎng)進(jìn)行通訊，以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)則制定的運(yùn)行計(jì)劃通過該電網(wǎng)調(diào)度中心對(duì)微電網(wǎng)單元的工作模式和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制；

微電網(wǎng)管理層，位于該分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)的中間層，用于根據(jù)用電單位的生產(chǎn)生活情況，對(duì)該用電單位的負(fù)荷實(shí)行分級(jí)管理，劃分敏感負(fù)荷和一般負(fù)荷，同時(shí)對(duì)配備的各個(gè)微型電源進(jìn)行管理，對(duì)微型電源的供電能力進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和評(píng)估，以應(yīng)對(duì)上層調(diào)度的要求；所述微電網(wǎng)管理層設(shè)置站內(nèi)局域網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)管理層站內(nèi)設(shè)備之間的通訊，所述站內(nèi)設(shè)備包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、調(diào)度服務(wù)器、工作站、通訊服務(wù)器以及通訊前置機(jī)，所述站內(nèi)局域網(wǎng)通過以太網(wǎng)與調(diào)度控制中心層進(jìn)行通訊，所述站內(nèi)局域網(wǎng)還通過防火墻與用電單位網(wǎng)相連，以獲取用電單位的生產(chǎn)生活信息；

微電網(wǎng)元件層，位于該分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)的底層，所述微電網(wǎng)元件層由多個(gè)微電網(wǎng)元件組成，所述微電網(wǎng)元件為微型電源或儲(chǔ)能設(shè)備或負(fù)載設(shè)備，所述微電網(wǎng)元件通過以太網(wǎng)通訊接口與所述站內(nèi)局域網(wǎng)直接連接，或者通過通訊網(wǎng)絡(luò)與通訊前置機(jī)相連，以實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)元件層與微電網(wǎng)管理層之間的通訊；

微電網(wǎng)管理層以及與其對(duì)應(yīng)通訊的微電網(wǎng)元件層構(gòu)成一個(gè)微電網(wǎng)單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述站內(nèi)局域網(wǎng)為單機(jī)單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所述單機(jī)單網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、一個(gè)調(diào)度服務(wù)器、一個(gè)通訊服務(wù)器、至少一個(gè)工作站以及至少一個(gè)通訊前置機(jī)，所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、調(diào)度服務(wù)器、通訊服務(wù)器、工作站以及通訊前置機(jī)均連接至所述站內(nèi)局域網(wǎng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述站內(nèi)局域網(wǎng)為雙機(jī)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所述雙機(jī)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括二個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、二個(gè)調(diào)度服務(wù)器、二個(gè)通訊服務(wù)器、至少一個(gè)工作站以及至少一個(gè)通訊前置機(jī)，所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、調(diào)度服務(wù)器、通訊服務(wù)器、工作站以及通訊前置機(jī)均與所述站內(nèi)局域網(wǎng)的雙網(wǎng)分別連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊網(wǎng)絡(luò)為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)，所述有線網(wǎng)絡(luò)為雙絞線或同軸電纜，所述無線網(wǎng)絡(luò)為GPRS、CDMA、無線局域網(wǎng)中的任一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)度控制中心層和微電網(wǎng)管理層的通訊時(shí)間尺度分別為小時(shí)級(jí)和分鐘級(jí)，所述微電網(wǎng)元件層的通訊時(shí)間尺度為秒級(jí)或毫秒級(jí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)于微電網(wǎng)元件層中通訊時(shí)間尺度為毫秒級(jí)的微電網(wǎng)元件，依據(jù)EC61850標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)通訊時(shí)間尺度為毫秒級(jí)的微電網(wǎng)元件進(jìn)行建模，并采用GOOSE服務(wù)，構(gòu)建了快速通訊網(wǎng)絡(luò)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述微型電源包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、燃油發(fā)電機(jī)和生物質(zhì)發(fā)電中的其中一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊服務(wù)器中存儲(chǔ)有各種微網(wǎng)設(shè)備的通訊協(xié)議庫，以兼容各種微電網(wǎng)元件的協(xié)議格式。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的分布式微電網(wǎng)調(diào)度的通訊系統(tǒng)進(jìn)行通訊的方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟1、通訊服務(wù)器接收調(diào)度指令，將所述調(diào)度指令根據(jù)相應(yīng)微電網(wǎng)元件的協(xié)議格式重新組織，形成調(diào)度數(shù)據(jù)報(bào)文后，轉(zhuǎn)發(fā)至通訊前置機(jī)；

步驟2、通訊前置機(jī)通過剝離所述調(diào)度數(shù)據(jù)報(bào)文的內(nèi)部協(xié)議報(bào)文內(nèi)容對(duì)所述調(diào)度指令進(jìn)行解包，并下發(fā)至該相應(yīng)微電網(wǎng)元件；

步驟3、微電網(wǎng)元件收到解包后的調(diào)度指令后，結(jié)合自身的運(yùn)行策略予以執(zhí)行，并將結(jié)果反饋至通訊前置機(jī)；

步驟4、通訊前置機(jī)將所述結(jié)果按照內(nèi)部通訊協(xié)議格式組幀，形成反饋數(shù)據(jù)報(bào)文，并發(fā)送至通訊服務(wù)器，由通訊服務(wù)器根據(jù)相應(yīng)微電網(wǎng)元件的協(xié)議格式自動(dòng)解析該反饋數(shù)據(jù)報(bào)文，形成解包后的反饋數(shù)據(jù)報(bào)文。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述調(diào)度指令通過手動(dòng)調(diào)度或自動(dòng)調(diào)度兩種方式發(fā)起，其中，當(dāng)采用手動(dòng)調(diào)度時(shí)，調(diào)度指令由調(diào)度員通過工作站發(fā)起，通過內(nèi)部協(xié)議發(fā)送至通訊服務(wù)器，所述解包后的反饋數(shù)據(jù)報(bào)文通知給工作站，最終反饋給調(diào)度員；當(dāng)采用自動(dòng)調(diào)度時(shí)，調(diào)度指令由調(diào)度服務(wù)器根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度中心下發(fā)的微電網(wǎng)調(diào)度策略形成，并通過內(nèi)部協(xié)議發(fā)送至通訊服務(wù)器，所述解包后的反饋數(shù)據(jù)報(bào)文通知給調(diào)度服務(wù)器。