[發(fā)明專利]電網(wǎng)需求響應(yīng)控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610257973.2
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN105743094A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田德勝;伏祥運(yùn);孫浩然;邵琴;劉明;湯奕;劉增稷
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力公司連云港供電公司;國家電網(wǎng)公司;東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/06
• 分類號(hào): H02J3/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 朱林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)控制系統(tǒng)，具體是一種電網(wǎng)需求響應(yīng)控制系統(tǒng)，屬于電網(wǎng)通信和需求響應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

為滿足用電需要，早期電力部門根據(jù)預(yù)測的負(fù)荷量來規(guī)劃電源的建設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電與用電的平衡。這種方法雖然可以保證電網(wǎng)高峰時(shí)段的用電需求，但在非高峰時(shí)段，一些發(fā)電容量處于閑置狀態(tài)。隨著負(fù)荷的不斷增多，增加、更換變壓器等設(shè)備的投資數(shù)目巨大，同時(shí)伴隨著能源緊缺等問題，一些西方國家已不再一味通過增大系統(tǒng)裝機(jī)容量來滿足用電需求，展開了通過削減需求側(cè)負(fù)荷來緩解電網(wǎng)用電壓力的理論研究與實(shí)際應(yīng)用，需求響應(yīng)技術(shù)隨之誕生。

根據(jù)需求響應(yīng)策略的不同，可將其分為兩大類：價(jià)格型和激勵(lì)機(jī)制型。在用電高峰期，起決定作用的需求響應(yīng)類型包括緊急需求響應(yīng)、可中斷負(fù)荷、直接負(fù)荷控制及容量響應(yīng)四種，這四種都屬于激勵(lì)型需求響應(yīng)。目前，激勵(lì)型需求響應(yīng)的研究主要針對(duì)大型電力用戶，而針對(duì)普通居民用戶的研究則較少。因此，有必要針對(duì)居民用電，展開相關(guān)需求響應(yīng)控制方面的研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電網(wǎng)需求響應(yīng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以自動(dòng)采集當(dāng)前負(fù)荷總量與可控負(fù)荷總量，根據(jù)需求響應(yīng)目標(biāo)和智能負(fù)荷控制算法，計(jì)算負(fù)荷削減量并實(shí)現(xiàn)精確負(fù)荷控制。

為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種電網(wǎng)需求響應(yīng)控制系統(tǒng)，其包括主站、若干子站(小區(qū)電力控制中心)、若干智能終端和若干智能負(fù)荷，所述主站與若干子站有線連接，一個(gè)子站與若干智能終端有線連接，一個(gè)智能終端與若干智能負(fù)荷通過無線連接；所述智能終端采集戶內(nèi)負(fù)荷總用電量和可控負(fù)荷量，將數(shù)據(jù)發(fā)送給與其連接的子站；子站統(tǒng)計(jì)小區(qū)內(nèi)負(fù)荷總量和可控負(fù)荷量，將數(shù)據(jù)發(fā)送給主站；主站統(tǒng)計(jì)該地區(qū)負(fù)荷總量和可控負(fù)荷總量，檢測線路狀態(tài)和變壓器負(fù)載率；當(dāng)電網(wǎng)需求響應(yīng)或變壓器、線路過載時(shí)，主站計(jì)算負(fù)荷削減量，將負(fù)荷削減任務(wù)分配給各個(gè)子站；子站根據(jù)居民可控負(fù)荷量，將負(fù)荷削減任務(wù)分配給各個(gè)居民用戶的智能終端；智能終端根據(jù)居民的用電舒適度，動(dòng)態(tài)分配智能負(fù)荷的用電優(yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)的同時(shí)保證居民的用電舒適度。

所述有線連接為有線以太網(wǎng)連接。

所述無線連接為WIFI或藍(lán)牙連接。

本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果：

1.采用分布式計(jì)算，將大量的計(jì)算任務(wù)分配給子站和智能終端完成，解決了大量數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)間長、實(shí)時(shí)性差的問題，提高了系統(tǒng)效率，加快了指令執(zhí)行速度，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷精確快速控制。

2.當(dāng)線路或變壓器過載時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)下發(fā)需求響應(yīng)命令，自動(dòng)削減負(fù)荷，減少了變壓器、線路等設(shè)備的投資。

3.系統(tǒng)根據(jù)用戶的用電舒適度分配負(fù)荷的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)，在滿足需求響應(yīng)功率限制的基礎(chǔ)上最大限度地保證了用戶的用電舒適度。

4.提高了普通居民用戶參與需求響應(yīng)的積極性和主動(dòng)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的功能模塊圖。

圖3是本發(fā)明的控制算法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，電網(wǎng)需求響應(yīng)控制系統(tǒng)由四部分組成：調(diào)度中心主站(即主站)、子站(小區(qū)電力控制中心)、智能終端和智能負(fù)荷。主站、子站和智能終端通過有線以太網(wǎng)連接，智能終端與智能負(fù)荷通過WIFI連接。

智能終端采集戶內(nèi)負(fù)荷總用電量和可控負(fù)荷量，將數(shù)據(jù)打包發(fā)送給子站；子站統(tǒng)計(jì)小區(qū)內(nèi)負(fù)荷總量和可控負(fù)荷量，將數(shù)據(jù)打包發(fā)送給主站。主站統(tǒng)計(jì)該地區(qū)負(fù)荷總量和可控負(fù)荷總量，檢測線路狀態(tài)和變壓器負(fù)載率，當(dāng)電網(wǎng)需求響應(yīng)或變壓器、線路過載時(shí)，主站計(jì)算負(fù)荷削減量，將負(fù)荷削減任務(wù)分配給各個(gè)小區(qū)；小區(qū)電力調(diào)度中心根據(jù)居民可控負(fù)荷量，間負(fù)荷削減任務(wù)分配給各個(gè)居民用戶的智能終端；智能終端根據(jù)居民的用電舒適度，動(dòng)態(tài)分配智能負(fù)荷的用電優(yōu)先級(jí)，實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)的同時(shí)保證居民的用電舒適度。

電網(wǎng)需求響應(yīng)控制系統(tǒng)的功能模塊劃分如圖2所示，系統(tǒng)可分為通信模塊、負(fù)荷控制模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、顯示模塊和越限報(bào)警模塊。通信模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)裝置間的通信，包括數(shù)據(jù)打包發(fā)送和報(bào)文接收解析；負(fù)荷控制模塊負(fù)責(zé)規(guī)劃負(fù)荷用電順序，并生成控制命令控制負(fù)荷；參數(shù)設(shè)置模塊用于設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)如變壓器容量、線路容量、負(fù)荷類型等；數(shù)據(jù)分析模塊負(fù)責(zé)計(jì)算負(fù)荷削減量和需求響應(yīng)時(shí)間；顯示模塊用于顯示系統(tǒng)參數(shù)、線路數(shù)據(jù)、變壓器數(shù)據(jù)、負(fù)載數(shù)據(jù)等；越限報(bào)警模塊用于監(jiān)測線路和變壓器的功率是否越限。