[發(fā)明專利]基于WSN底層傳感器的多種電力能源系統(tǒng)的構建方法

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• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112103990A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 趙一男;岳云力;周潔;李笑蓉;宋斌;丁健民;呂昕;武冰清;趙芃;張嵩;單體華;沈衛(wèi)東;田光遠;聶文海;李順昕;楊金剛;李海濱;劉麗;趙敏;董少嶠
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司經濟技術研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/46;H02J13/00
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

本發(fā)明公開了一種基于WSN底層傳感器的多種電力能源系統(tǒng)的構建方法，包括電能交換器、電能路由器、WSN底層傳感器和電力CPS控制中心，利用引進電能路由器、電能交換器組成能源局域網，利用WSN底層傳感器以及電力CPS控制中心把多種電力能源系統(tǒng)相互關聯(lián)起來，形成一個統(tǒng)一的關聯(lián)體，建設信息物理一體化的能源生產?配送?消費網絡，完成多種能源的精準分配與消費，與現(xiàn)有技術相比具有更高的可靠性、經濟性和靈活性，解決了多種類電力能源系統(tǒng)相互孤立的問題。

技術領域：

本發(fā)明涉及電力行業(yè)技術領域，特別是涉及一種基于WSN底層傳感器的多種電力能源系統(tǒng)的構建方法。

背景技術：

在傳統(tǒng)物理系統(tǒng)的基礎上嵌入信息采集、互聯(lián)、量測、網絡通信以及控制等技術，通過信息網絡與物理系統(tǒng)的交互與協(xié)同，使系統(tǒng)具有更高的可靠性、經濟性、安全性和靈活性。

2008年德國的E-DeMa項目強調用戶和電力系統(tǒng)互動的分布式智能能源社區(qū)。2009年美國提出能源路由器，將電力電子技術和信息技術引入電力系統(tǒng)，實現(xiàn)能源路由器之間信息的對等交流。2011-2013年，日本研制帶蓄電池的數(shù)字電網路由器將大電網與能源局域網相連，控制協(xié)調局域網內部以及不同局域網之間的電力傳輸，統(tǒng)籌管理一定范圍區(qū)域內的電力系統(tǒng)。國內對于能源互聯(lián)網的研究起步相對比較晚。2014年國家電網公司董事長劉振亞提出構建全球能源互聯(lián)網。最近幾年來，能源互聯(lián)網受到許多研究機構和高校的重視，分別對能源互聯(lián)網展開了研究。

近5-10年，WSN被越來越多的應用在智能電網和其他工業(yè)監(jiān)控領域。作為一種先進的物聯(lián)網，WSN以其配置靈活、擴展性強和維護成本低的優(yōu)勢被高度認可。

發(fā)明內容：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，針對現(xiàn)有技術中多種類電力能源系統(tǒng)相互孤立的問題，利用電能交換器、電能路由器、WSN底層傳感器以及電力CPS控制中心把多種電力能源系統(tǒng)相互關聯(lián)起來，形成一個統(tǒng)一的關聯(lián)體的基于WSN底層傳感器的多種電力能源系統(tǒng)的構建方法。

本發(fā)明的技術方案是：一種基于WSN底層傳感器的多種電力能源系統(tǒng)的構建方法，引進電能路由器、電能交換器組成能源局域網，利用WSN底層傳感器以及電力CPS控制中心，建設信息物理一體化的能源網絡，完成多種電力能源的精準分配與消費，其具體步驟是：

步驟一：引進電能交換器與多種類電力能源系統(tǒng)組成能源互聯(lián)網中的能源局域網；

步驟二：至少兩個電能交換器與電能路由器連通，并以電能路由器為樞紐，組成能源互聯(lián)網的主干電網；

步驟三：電能路由器對電網中的能量流進行數(shù)據(jù)采集與實時監(jiān)控，并通過與之連接的電力CPS控制中心保證電力系統(tǒng)的供需平衡。

步驟四：利用WSN底層傳感器對能源互聯(lián)網內的數(shù)據(jù)進行讀取和采集，通過節(jié)點定位技術確定修正點并發(fā)送到電力CPS控制中心，電力CPS控制中心根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息對配電網進行調控；

步驟五：把相互孤立的多種類電力能源系統(tǒng)關聯(lián)起來，形成一個統(tǒng)一的關聯(lián)體，建設信息物理一體化的能源生產-配送-消費網絡，進而完成多種能源的精準分配與消費。

進一步的，所述電能交換器通過與交直流負荷、分布式電源、分布式儲能、電動汽車、大數(shù)據(jù)中心和配電網線路形成能源局域網。

進一步的，所述分布式電源包括風能、光伏和石化能源。

進一步的，所述電能路由器與配電網線路、電力CPS控制中心和大型發(fā)電廠形成主干電網。

進一步的，所述能源局域網通過電能交換器與配電網線路通過能量流進行雙向連接，配電網線路通過電能路由器與大型發(fā)電廠和能源互聯(lián)網通過能量流進行雙向連接。