[發(fā)明專利]基于GOOSE的智能微電網(wǎng)快速控制系統(tǒng)及控制策略分發(fā)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410699496.6
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN104377830A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 花小健;沙莉俊;趙春雷;王東升;王家華;金強(qiáng);喬峰;孫守權(quán)
• 申請（專利權(quán)）人: 南京四方億能電力自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 熊玉瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了基于GOOSE的智能微電網(wǎng)快速控制系統(tǒng)及控制策略分發(fā)方法，屬于微網(wǎng)控制的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

智能微網(wǎng)是包括分布式電源、負(fù)載、儲(chǔ)能、及保護(hù)監(jiān)控裝置能構(gòu)成地一個(gè)一體化的小微型電網(wǎng)，既可以與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，亦可脫離大電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)孤島運(yùn)行。近年來，隨著風(fēng)電、太陽能等分布式能源技術(shù)的推廣，接入低壓配網(wǎng)的微電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，智能微電網(wǎng)的相關(guān)研究成為熱點(diǎn)。在國家層面也有多項(xiàng)“863”計(jì)劃的重大科研項(xiàng)目展開微電網(wǎng)系統(tǒng)的核心關(guān)鍵技術(shù)研究，部分地區(qū)已成功實(shí)施了微電網(wǎng)的示范工程，比如：浙江南麂島、天津中新生態(tài)城、江西共青城等。

然而，微電網(wǎng)的具體實(shí)施應(yīng)用場景、環(huán)境、規(guī)模等多種因素的差異較大，微電網(wǎng)系統(tǒng)可能包含多個(gè)子微網(wǎng)系統(tǒng)，且子微電網(wǎng)間的連接關(guān)系也越來越復(fù)雜。由此，帶來了并網(wǎng)、離網(wǎng)運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換時(shí)的能量沖擊，及PCS出力不平衡、主電源切換帶來振蕩等問題，嚴(yán)重危害微電網(wǎng)系統(tǒng)乃至配網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此如何分發(fā)微網(wǎng)控制器系統(tǒng)高效運(yùn)行控制策略，從而獲得快速的處理效率確保微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行是亟待解決的問題。

現(xiàn)有的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)中，控制策略有很多是在微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)施的，該種方法的優(yōu)點(diǎn)是降低了微電網(wǎng)控制策略實(shí)施的門檻，在任何一個(gè)有微網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的地方都可以進(jìn)行控制策略的應(yīng)用。但該種方法的缺點(diǎn)是，由于控制策略是在監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)行的，實(shí)時(shí)性受到很大的削弱，不能進(jìn)行微電網(wǎng)的精益控制。

目前也有將微電網(wǎng)控制策略在微網(wǎng)控制器中運(yùn)行，裝置間通信有主要分無線和有線兩種通信方式。無線通信方式如藍(lán)牙、GPRS等，這種方式可靠性不高、功耗較大且投入成本高；有線通信方式有傳統(tǒng)485總線、串口101以及以太網(wǎng)104等，但這種通信速度仍然較慢，時(shí)效性不能滿足智能微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的需求。

為了保證智能微電網(wǎng)運(yùn)行、監(jiān)控和管理的實(shí)時(shí)性和高效性，需要為微網(wǎng)控制器系統(tǒng)高效分發(fā)微電網(wǎng)控制策略。針對該問題，目前傳統(tǒng)的控制策略分發(fā)方法是利用主控制器將控制策略按照一定的規(guī)則分發(fā)給其他控制器，這種方式下主控制器的負(fù)載較重，如果主控制器負(fù)載過重，就無法進(jìn)行有效控制策略分發(fā)管理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述背景技術(shù)的不足，提供了基于GOOSE的智能微電網(wǎng)快速控制系統(tǒng)及控制策略分發(fā)方法，在微網(wǎng)控制層以及過程層之外架設(shè)獨(dú)立的控制策略控制器，該控制策略控制器在系統(tǒng)中各控制器負(fù)擔(dān)較重時(shí)分擔(dān)他們控制策略的分發(fā)重?fù)?dān)，給出了一種利用控制策略統(tǒng)籌管理高效分發(fā)微網(wǎng)控制策略的方案。

?本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案。

基于GOOSE的智能微電網(wǎng)快速控制系統(tǒng)，包括控制層和過程層，控制層設(shè)備為微網(wǎng)中央控制器，過程層設(shè)備包含負(fù)責(zé)微電源數(shù)據(jù)采集以及動(dòng)作執(zhí)行的微電源控制器、負(fù)責(zé)負(fù)荷狀態(tài)采集以及動(dòng)作執(zhí)行的負(fù)荷控制器，以及獨(dú)立于控制層和過程層的控制策略服務(wù)器，微網(wǎng)中央控制器與過程層各控制器之間、微網(wǎng)中央控制器與控制策略服務(wù)器之間、控制策略服務(wù)器與過程層各控制器之間均采用GOOSE通信方式實(shí)時(shí)通訊，微網(wǎng)中央控制器將各控制器控制策略按照優(yōu)先級以及復(fù)雜度標(biāo)記后傳遞給控制策略服務(wù)器，控制策略服務(wù)器根據(jù)各控制器負(fù)載、未執(zhí)行控制策略的優(yōu)先級以及復(fù)雜度分發(fā)合適控制策略給相應(yīng)控制器，微網(wǎng)中央控制器及過程層各控制器在負(fù)載過低時(shí)向控制策略服務(wù)器申請執(zhí)行其余未執(zhí)行的控制策略，各控制器在負(fù)載過高時(shí)退還部分控制策略執(zhí)行權(quán)給控制策略服務(wù)器。

利用基于GOOSE智能微電網(wǎng)快速控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的控制策略分發(fā)方法，包括如下步驟：

A、微網(wǎng)中央控制器將所有控制策略按照優(yōu)先級、復(fù)雜度標(biāo)記后在上電初期傳遞給控制策略服務(wù)器；?

B、控制策略服務(wù)器根據(jù)控制策略的優(yōu)先級以及復(fù)雜度建立未運(yùn)行控制策略隊(duì)列；

C、各控制器定期向控制策略服務(wù)器上報(bào)當(dāng)前負(fù)載情況并申請執(zhí)行控制策略；

D、控制策略服務(wù)器在未運(yùn)行控制策略隊(duì)列非空時(shí)分配控制策略給申請執(zhí)行控制策略的控制器，否則，進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)并等待控制器的請求；

E、控制策略服務(wù)器根據(jù)各控制器的負(fù)載情況，給申請執(zhí)行控制策略的控制器分發(fā)合適的控制策略：

E-1、控制器在自身處理能力能夠滿足分發(fā)控制策略運(yùn)算速度要求時(shí)執(zhí)行分發(fā)的控制策略，且該控制器在自身負(fù)載過低時(shí)繼續(xù)向控制策略服務(wù)器申請執(zhí)行其余未執(zhí)行的控制策略，該控制器在控制策略服務(wù)器的支配下執(zhí)行分發(fā)的控制策略，

E-2、控制器在自身負(fù)載過高不能滿足控制策略運(yùn)算速度要求時(shí)，選擇停止運(yùn)行部分控制策略，并將不能執(zhí)行的控制策略反饋給控制策略服務(wù)器。