適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法及系統(tǒng)，其特征在于：1)根據(jù)SOA架構(gòu)體系構(gòu)建園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)，該園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)包括支撐平臺(tái)模塊、業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊和綜合應(yīng)用模塊三大功能模塊；2)利用支撐平臺(tái)模塊，完成模型維護(hù)管理、圖形維護(hù)管理、公式計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理、報(bào)表服務(wù)、系統(tǒng)對時(shí)、人機(jī)界面基礎(chǔ)功能；3)利用業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，完成微電網(wǎng)監(jiān)控、微電網(wǎng)能量管理、保護(hù)信息監(jiān)視、配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻及環(huán)境監(jiān)控功能；4)利用綜合應(yīng)用模塊，完成綜合能效分析、綜合負(fù)荷預(yù)測、智能協(xié)調(diào)控制、智能數(shù)據(jù)分析、智能診斷預(yù)警功能。本發(fā)明具有建設(shè)投資少、運(yùn)行維護(hù)成本低等有益效果，有利于微電網(wǎng)在我國的推廣和應(yīng)用。
【專利說明】適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法及系統(tǒng)。屬于柔性直流輸電【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著微電網(wǎng)技術(shù)不斷進(jìn)步，微電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模和實(shí)用化水平不斷提高，已由含單一分布式電源和較小負(fù)荷的小型低壓(0.38kV)家庭型微電網(wǎng)逐漸向含多種分布式電源和較大負(fù)荷的大型中壓(1kV)園區(qū)型微電網(wǎng)發(fā)展，其作用也由早期的試驗(yàn)性和示范性逐漸向?qū)嵱眯院蜕虡I(yè)化運(yùn)營過渡。對于這些規(guī)模較大且將商業(yè)化運(yùn)營的園區(qū)型微電網(wǎng)系統(tǒng)而言，其內(nèi)部包括了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的發(fā)電、輸電、變電、用電等所有環(huán)節(jié)，是一種規(guī)模相對較小但功能齊全的供電系統(tǒng)。園區(qū)型微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部既有微電網(wǎng)監(jiān)控，又包含配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、保護(hù)信息監(jiān)視等功能，若按傳統(tǒng)電網(wǎng)的建設(shè)思路，需根據(jù)其不同的業(yè)務(wù)功能分別建設(shè)多個(gè)子系統(tǒng)，如分別建設(shè)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)等，不僅將在建設(shè)過程中耗費(fèi)大量人力物力，并且在投產(chǎn)后給系統(tǒng)的運(yùn)營和維護(hù)帶來極大不便，這給園區(qū)型微電網(wǎng)的投資、建設(shè)和運(yùn)營方造成很大壓力，也不利于微電網(wǎng)在我國的推廣和應(yīng)用，因此需從園區(qū)型微電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營的集約化角度考慮，在確保微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，構(gòu)建適應(yīng)園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化的智能控制系統(tǒng)。
[0003]目前的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)一般只考慮微電網(wǎng)監(jiān)控功能，重點(diǎn)關(guān)注微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并不包括配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻監(jiān)控、綜合能源管理等功能，缺乏系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)用性，不便應(yīng)用于商業(yè)化運(yùn)營。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一，是為了從園區(qū)型微電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營的集約化考慮，提供一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法。采用該方法可以在確保微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，將微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的多種業(yè)務(wù)功能集成到統(tǒng)一的控制平臺(tái)，從而降低微電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)營和維護(hù)成本，并有效提高微電網(wǎng)的實(shí)用化和商業(yè)化水平。
[0005]本發(fā)明的目的之二，是為了提供一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的之一可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0007]適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法，其特征在于:
[0008]I)根據(jù)SOA架構(gòu)體系構(gòu)建園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)，該園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)包括支撐平臺(tái)模塊、業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊和綜合應(yīng)用模塊三大功能模塊；
[0009]2)利用支撐平臺(tái)模塊，完成模型維護(hù)管理、圖形維護(hù)管理、公式計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理、報(bào)表服務(wù)、系統(tǒng)對時(shí)、人機(jī)界面基礎(chǔ)功能；
[0010]3)利用業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，完成微電網(wǎng)監(jiān)控、微電網(wǎng)能量管理、保護(hù)信息監(jiān)視、配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻及環(huán)境監(jiān)控功能；
[0011]4)利用綜合應(yīng)用模塊，完成綜合能效分析、綜合負(fù)荷預(yù)測、智能協(xié)調(diào)控制、智能數(shù)據(jù)分析、智能診斷預(yù)警功能。
[0012]本發(fā)明的目的之一還可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0013]進(jìn)一步地，將系統(tǒng)的控制架構(gòu)分為三層控制結(jié)構(gòu)，自下往上具體分為就地控制層、集中控制層和系統(tǒng)控制層，分別負(fù)責(zé)完成不同時(shí)間尺度的業(yè)務(wù)功能:
[0014]I)利用就地控制層實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)組成單元的保護(hù)與控制，實(shí)現(xiàn)對分布式電源、負(fù)荷、開關(guān)及線路的監(jiān)測、保護(hù)與控制；
[0015]2)利用集中控制層實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)穩(wěn)定控制，當(dāng)微電網(wǎng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過對各就地控制層設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)的穩(wěn)定控制；
[0016]3)利用系統(tǒng)控制層實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)采集與處理、微電網(wǎng)能量管理、配網(wǎng)自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化和綜合能源管理，并將智能用電系統(tǒng)和視頻及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通過防火墻接入系統(tǒng)控制層。
[0017]進(jìn)一步地，就地控制層通過Goose/Sv與微電網(wǎng)中央控制器進(jìn)行快速通信，或通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；微電網(wǎng)中央控制器向下通過Goose/Sv與就地控制層快速通信，向上通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；系統(tǒng)控制層所需的數(shù)據(jù)主要通過MMS監(jiān)控網(wǎng)進(jìn)行采集，其指令經(jīng)過微電網(wǎng)中央控制器下達(dá)到就地控制層，或直接向就地控制層設(shè)備直接下達(dá)控制指令。
[0018]進(jìn)一步地，利用園區(qū)型微電網(wǎng)的中央控制器作為微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的快速?zèng)Q策中心，將它接入微電網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵控制點(diǎn)電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)以及關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，采取快速判據(jù)并確定微電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及微電源的運(yùn)行模式，形成連續(xù)的功率閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，以快速生成功率指令下發(fā)給微電源與就地智能終端執(zhí)行，及保持微電網(wǎng)具有連續(xù)、穩(wěn)定的工況；其主要功能包括:
[0019]I)分布式電源及儲(chǔ)能協(xié)調(diào)發(fā)電控制；
[0020]2)實(shí)時(shí)功率平衡，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)頻調(diào)壓；
[0021]3)微電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)，主要包括廣域式保護(hù)；
[0022]4)微電網(wǎng)緊急控制，如高頻切機(jī)、低頻減載、故障快速恢復(fù)、運(yùn)行模式切換控制。
[0023]本發(fā)明的目的之二可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0024]適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制系統(tǒng)，其特征在于:包括支撐平臺(tái)模塊、業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊和綜合應(yīng)用模塊三大功能模塊；所述支撐平臺(tái)模塊，由模型維護(hù)管理、圖形維護(hù)管理、公式計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理、報(bào)表服務(wù)、系統(tǒng)對時(shí)、人機(jī)界面等基礎(chǔ)功能構(gòu)成；所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，由微電網(wǎng)監(jiān)控、微電網(wǎng)能量管理、保護(hù)信息監(jiān)視、配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻及環(huán)境監(jiān)控等功能構(gòu)成；所述綜合應(yīng)用模塊，由綜合能效分析、綜合負(fù)荷預(yù)測、智能協(xié)調(diào)控制、智能數(shù)據(jù)分析、智能診斷預(yù)警等功能模塊構(gòu)成。
[0025]本發(fā)明的目的之二還可以通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到:
[0026]進(jìn)一步地，將系統(tǒng)的控制架構(gòu)分為三層控制結(jié)構(gòu)，自下往上具體分為就地控制層、集中控制層和系統(tǒng)控制層，分別負(fù)責(zé)完成不同時(shí)間尺度的業(yè)務(wù)功能:
[0027]I)就地控制層主要由分布式電源控制器、負(fù)荷控制器和測保裝置組成，實(shí)現(xiàn)對分布式電源、負(fù)荷、開關(guān)及線路的監(jiān)測、保護(hù)與控制；
[0028]2)集中控制層主要實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)穩(wěn)定控制，當(dāng)微電網(wǎng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過對各就地控制層設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)的穩(wěn)定控制；
[0029]3)系統(tǒng)控制層主要實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)采集與處理、微電網(wǎng)能量管理、配網(wǎng)自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化和綜合能源管理，并將智能用電系統(tǒng)和視頻及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通過防火墻接入系統(tǒng)控制層。
[0030]進(jìn)一步地，就地控制層通過Goose/Sv與微電網(wǎng)中央控制器進(jìn)行快速通信，或者通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；微電網(wǎng)中央控制器向下通過Goose/Sv與就地控制層快速通信，向上通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；系統(tǒng)控制層所需的數(shù)據(jù)主要通過MMS監(jiān)控網(wǎng)進(jìn)行采集，其指令既可經(jīng)過微電網(wǎng)中央控制器下達(dá)到就地控制層，也可直接向就地控制層設(shè)備直接下達(dá)控制指令。
[0031]進(jìn)一步地，由微電網(wǎng)中央控制器作為微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的快速?zèng)Q策中心，它接入微電網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵控制點(diǎn)電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)以及關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，采取快速判據(jù)并確定微電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及微電源的運(yùn)行模式，形成連續(xù)的功率閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，能夠快速生成功率指令下發(fā)給微電源與就地智能終端執(zhí)行，以保持微電網(wǎng)具有連續(xù)、穩(wěn)定的工況；其主要功能包括:
[0032]I)分布式電源及儲(chǔ)能協(xié)調(diào)發(fā)電控制；
[0033]2)園區(qū)型微電網(wǎng)實(shí)時(shí)功率平衡，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)頻調(diào)壓；
[0034]3)園區(qū)型微電網(wǎng)的系統(tǒng)保護(hù)，主要包括廣域式保護(hù)；
[0035]4)園區(qū)型微電網(wǎng)的緊急控制，包括高頻切機(jī)、低頻減載、故障快速恢復(fù)、運(yùn)行模式切換控制。
[0036]進(jìn)一步地，微電網(wǎng)中央控制器由高性能數(shù)據(jù)處理器芯片及外圍電子元件連接而成。
[0037]微電網(wǎng)中央控制器能夠滿足微電網(wǎng)穩(wěn)定控制的實(shí)時(shí)性要求；支持IRIG-B對時(shí)或IEEE1588V2對時(shí)，對時(shí)精度達(dá)到Ius ;硬件應(yīng)滿足智能化繼電保護(hù)裝置相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，裝置的保護(hù)控制功能與人機(jī)界面、通信功能應(yīng)能完全分開調(diào)試、維護(hù)和使用；具備多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口和豐富的通信歸約庫，以構(gòu)成雙快速控制網(wǎng)與監(jiān)視網(wǎng)；支撐GOOSE的雙重快速控制網(wǎng)。
[0038]本發(fā)明具有如下突出的有益效果:
[0039]1、本發(fā)明根據(jù)SOA架構(gòu)體系構(gòu)建園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)，該園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)包括支撐平臺(tái)模塊、業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊和綜合應(yīng)用模塊三大功能模塊；利用支撐平臺(tái)模塊，完成模型維護(hù)管理、圖形維護(hù)管理、公式計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理、報(bào)表服務(wù)、系統(tǒng)對時(shí)、人機(jī)界面等基礎(chǔ)功能；利用業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，完成微電網(wǎng)監(jiān)控、微電網(wǎng)能量管理、保護(hù)信息監(jiān)視、配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻及環(huán)境監(jiān)控等功能；利用綜合應(yīng)用模塊，完成綜合能效分析、綜合負(fù)荷預(yù)測、智能協(xié)調(diào)控制、智能數(shù)據(jù)分析、智能診斷預(yù)警等功能；因此，無需分別建設(shè)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)等，具有建設(shè)投資少、運(yùn)行維護(hù)成本低等有益效果，有利于微電網(wǎng)在我國的推廣和應(yīng)用。
[0040]2、本發(fā)明涉及的園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)，將多個(gè)子系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能整合到一體化控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)一體化建設(shè)和運(yùn)行控制，不僅節(jié)省了人力物力，而且提高了效率，降低了運(yùn)營維護(hù)成本。
[0041]3、本發(fā)明不但具有微電網(wǎng)監(jiān)控功能，而且包括配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻監(jiān)控、綜合能源管理等功能，具有較好的實(shí)用性，便于商業(yè)化運(yùn)營。園區(qū)型微電網(wǎng)往往屬于規(guī)模較大的中壓供電系統(tǒng)，本發(fā)明能有效的降低園區(qū)型微電網(wǎng)建設(shè)投資，減輕運(yùn)營維護(hù)的壓力，提高園區(qū)型微電網(wǎng)實(shí)用化和商業(yè)化水平。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明涉及的園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖2為本發(fā)明涉及的園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)的系統(tǒng)功能示意圖。
[0044]圖3為本發(fā)明涉及的園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖4為本發(fā)明涉及的園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)的配置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0046]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0047]具體實(shí)施例1:
[0048]參照圖1至圖4，本實(shí)施例涉及的適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制系統(tǒng)，包括支撐平臺(tái)功能、業(yè)務(wù)應(yīng)用功能和綜合應(yīng)用功能三大功能模塊；所述支撐平臺(tái)模塊，由模型維護(hù)管理、圖形維護(hù)管理、公式計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理、報(bào)表服務(wù)、系統(tǒng)對時(shí)、人機(jī)界面等基礎(chǔ)功能構(gòu)成；所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，由微電網(wǎng)監(jiān)控、微電網(wǎng)能量管理、保護(hù)信息監(jiān)視、配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻及環(huán)境監(jiān)控等功能構(gòu)成；所述綜合應(yīng)用模塊，由綜合能效分析、綜合負(fù)荷預(yù)測、智能協(xié)調(diào)控制、智能數(shù)據(jù)分析、智能診斷預(yù)警等功能構(gòu)成。
[0049]本實(shí)施例中:
[0050]將系統(tǒng)的控制架構(gòu)分為三層控制結(jié)構(gòu)，自下往上具體分為就地控制層、集中控制層和系統(tǒng)控制層，分別負(fù)責(zé)完成不同時(shí)間尺度的業(yè)務(wù)功能，通過微電網(wǎng)中央控制器協(xié)調(diào)前述三層控制結(jié)構(gòu):
[0051]I)就地控制層主要由分布式電源控制器、負(fù)荷控制器和測保裝置組成，實(shí)現(xiàn)對分布式電源、負(fù)荷、開關(guān)及線路的監(jiān)測、保護(hù)與控制；
[0052]2)集中控制層主要實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)穩(wěn)定控制，當(dāng)微電網(wǎng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過對各就地控制層設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)的穩(wěn)定控制；
[0053]3)系統(tǒng)控制層主要實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)采集與處理、微電網(wǎng)能量管理、配網(wǎng)自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化和綜合能源管理，并將智能用電系統(tǒng)和視頻及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通過防火墻接入系統(tǒng)控制層。
[0054]就地控制層通過Goose/Sv與微電網(wǎng)中央控制器進(jìn)行快速通信，或者通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；微電網(wǎng)中央控制器向下通過Goose/Sv與就地控制層快速通信，向上通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；系統(tǒng)控制層所需的數(shù)據(jù)主要通過MMS監(jiān)控網(wǎng)進(jìn)行采集，其指令既可經(jīng)過微電網(wǎng)中央控制器下達(dá)到就地控制層，也可直接向就地控制層設(shè)備直接下達(dá)控制指令。
[0055]由微電網(wǎng)中央控制器作為微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的快速?zèng)Q策中心，它接入微電網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵控制點(diǎn)電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)以及關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，采取快速判據(jù)并確定微電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及微電源的運(yùn)行模式，形成連續(xù)的功率閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，能夠快速生成功率指令下發(fā)給微電源與就地智能終端執(zhí)行，以保持微電網(wǎng)具有連續(xù)、穩(wěn)定的工況；其主要功能包括:
[0056]I)分布式電源及儲(chǔ)能協(xié)調(diào)發(fā)電控制；
[0057]2)實(shí)時(shí)功率平衡，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)頻調(diào)壓；
[0058]3)微電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)，主要包括廣域式保護(hù)；
[0059]4)微電網(wǎng)緊急控制，包括高頻切機(jī)、低頻減載、故障快速恢復(fù)、運(yùn)行模式切換控制。
[0060]微電網(wǎng)中央控制器主要性能要求如下:采用高性能數(shù)據(jù)處理器，能夠滿足微電網(wǎng)穩(wěn)定控制的實(shí)時(shí)性要求；支持IRIG-B對時(shí)或IEEE1588V2對時(shí)，對時(shí)精度達(dá)到Ius ;硬件應(yīng)滿足智能化繼電保護(hù)裝置相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，裝置的保護(hù)控制功能與人機(jī)界面、通信功能應(yīng)能完全分開調(diào)試、維護(hù)和使用；具備多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口和豐富的通信歸約庫，以構(gòu)成雙快速控制網(wǎng)與監(jiān)視網(wǎng)；支撐GOOSE的雙重快速控制網(wǎng)。
[0061]如圖4所示為某園區(qū)微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)的配置方案示意圖。
[0062]如圖4所示，該系統(tǒng)采用如圖3所示的三層控制結(jié)構(gòu)(集中控制層對應(yīng)圖中的微電網(wǎng)中央控制器)，并且根據(jù)該微電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模大小和控制需求，將微電網(wǎng)監(jiān)控、綜合能量管理，保護(hù)信息、配網(wǎng)自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)的服務(wù)器整合到同一個(gè)服務(wù)器上，并將相關(guān)的工作站通過相互切換的方式實(shí)現(xiàn)共享，從而提高設(shè)備利用率，提高系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)營的集約化水平。
[0063]本發(fā)明所描述的微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)主要適應(yīng)于規(guī)模較大且將商業(yè)化運(yùn)營的微電網(wǎng)系統(tǒng)，如工業(yè)園區(qū)、住宅小區(qū)、海島等微電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0064]本實(shí)施例涉及的園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)，已經(jīng)成功應(yīng)用到“某市萬山海島新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目”、“三沙市智能微電網(wǎng)規(guī)劃項(xiàng)目”、“某省博鰲綜合能源與智能電網(wǎng)項(xiàng)目”、“某市國際低碳城能源項(xiàng)目”等微電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目中，其中“某市萬山海島新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目”包括桂山島、東澳島和大萬山島的智能微電網(wǎng)建設(shè)，系統(tǒng)主網(wǎng)架電壓等級(jí)10kV，建成后的海島微電網(wǎng)系統(tǒng)即可孤島運(yùn)行，也可通過海纜與珠海主網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，是我國目前覆蓋面積最大、供電人口最多的微電網(wǎng)系統(tǒng)；而“某市國際低碳城能源項(xiàng)目”將建設(shè)50MW級(jí)的微電網(wǎng)系統(tǒng)，其中基荷由外部公共電網(wǎng)提供，調(diào)峰由本地提供,分布式電源主要包括內(nèi)燃機(jī)、垃圾發(fā)電、山地式光伏、風(fēng)電和儲(chǔ)能，屬于典型的園區(qū)型微電網(wǎng)系統(tǒng)，項(xiàng)目將力爭建成生態(tài)優(yōu)化、宜居宜業(yè)的全球標(biāo)桿性低碳綜合示范區(qū)。
[0065]本發(fā)明涉及的適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法，其特征在于:
[0066]I)根據(jù)SOA架構(gòu)體系構(gòu)建園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)，該園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)包括支撐平臺(tái)功能、業(yè)務(wù)應(yīng)用功能和綜合應(yīng)用功能三大功能模塊；
[0067]2)利用支撐平臺(tái)模塊，完成模型維護(hù)管理、圖形維護(hù)管理、公式計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理、報(bào)表服務(wù)、系統(tǒng)對時(shí)、人機(jī)界面等基礎(chǔ)功能；
[0068]3)利用業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，完成微電網(wǎng)監(jiān)控、微電網(wǎng)能量管理、保護(hù)信息監(jiān)視、配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻及環(huán)境監(jiān)控等功能；
[0069]4)利用綜合應(yīng)用模塊，完成綜合能效分析、綜合負(fù)荷預(yù)測、智能協(xié)調(diào)控制、智能數(shù)據(jù)分析、智能診斷預(yù)警等功能。
[0070]進(jìn)一步地，將系統(tǒng)的控制架構(gòu)分為三層控制結(jié)構(gòu)，自下往上具體分為就地控制層、集中控制層和系統(tǒng)控制層，分別負(fù)責(zé)完成不同時(shí)間尺度的業(yè)務(wù)功能:
[0071]I)就地控制層主要由分布式電源控制器、負(fù)荷控制器和測保裝置組成，實(shí)現(xiàn)對分布式電源、負(fù)荷、開關(guān)及線路的監(jiān)測、保護(hù)與控制；
[0072]2)集中控制層主要實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)穩(wěn)定控制，當(dāng)微電網(wǎng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過對各就地控制層設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)的穩(wěn)定控制；
[0073]3)系統(tǒng)控制層主要實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)采集與處理、微電網(wǎng)能量管理、配網(wǎng)自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化和綜合能源管理，并將智能用電系統(tǒng)和視頻及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通過防火墻接入系統(tǒng)控制層。
[0074]進(jìn)一步地，就地控制層通過Goose/Sv與微電網(wǎng)中央控制器進(jìn)行快速通信，或者通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；微電網(wǎng)中央控制器向下通過Goose/Sv與就地控制層快速通信，向上通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；系統(tǒng)控制層所需的數(shù)據(jù)主要通過MMS監(jiān)控網(wǎng)進(jìn)行采集，其指令既可經(jīng)過微電網(wǎng)中央控制器下達(dá)到就地控制層，也可直接向就地控制層設(shè)備直接下達(dá)控制指令。
[0075]進(jìn)一步地，由微電網(wǎng)中央控制器作為微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的快速?zèng)Q策中心，它接入微電網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵控制點(diǎn)電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)以及關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，采取快速判據(jù)并確定微電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及微電源的運(yùn)行模式，形成連續(xù)的功率閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，能夠快速生成功率指令下發(fā)給微電源與就地智能終端執(zhí)行，以保持微電網(wǎng)具有連續(xù)、穩(wěn)定的工況；其主要功能包括:
[0076]I)分布式電源及儲(chǔ)能協(xié)調(diào)發(fā)電控制；
[0077]2)實(shí)時(shí)功率平衡，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)頻調(diào)壓；
[0078]3)微電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)，主要包括廣域式保護(hù)；
[0079]4)微電網(wǎng)緊急控制，包括高頻切機(jī)、低頻減載、故障快速恢復(fù)、運(yùn)行模式切換控制。
[0080]進(jìn)一步地，微電網(wǎng)中央控制器主要性能要求如下:采用高性能數(shù)據(jù)處理器，能夠滿足微電網(wǎng)穩(wěn)定控制的實(shí)時(shí)性要求；支持IRIG-B對時(shí)或IEEE1588V2對時(shí)，對時(shí)精度達(dá)到Ius ;硬件應(yīng)滿足智能化繼電保護(hù)裝置相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，裝置的保護(hù)控制功能與人機(jī)界面、通信功能應(yīng)能完全分開調(diào)試、維護(hù)和使用；具備多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口和豐富的通信歸約庫，以構(gòu)成雙快速控制網(wǎng)與監(jiān)視網(wǎng)；支撐GOOSE的雙重快速控制網(wǎng)。
[0081]如圖3所示，該系統(tǒng)采用如圖1所示的三層控制結(jié)構(gòu)(集中控制層對應(yīng)圖中的中央控制器)，并且根據(jù)該微電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模大小和控制需求，將微電網(wǎng)監(jiān)控、綜合能量管理，保護(hù)信息、配網(wǎng)自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)的服務(wù)器整合到同一個(gè)服務(wù)器上，并將相關(guān)的工作站通過相互切換的方式實(shí)現(xiàn)共享，從而提高設(shè)備利用率，提高系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)營的集約化水平。
[0082]本發(fā)明所描述的微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)廣泛適應(yīng)于規(guī)模較大且將商業(yè)化運(yùn)營的微電網(wǎng)系統(tǒng)，如工業(yè)園區(qū)、住宅小區(qū)、海島等微電網(wǎng)系統(tǒng)。
[0083]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法，其特征在于: 1)根據(jù)SOA架構(gòu)體系構(gòu)建園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)，該園區(qū)型微電網(wǎng)一體化智能控制系統(tǒng)包括支撐平臺(tái)模塊、業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊和綜合應(yīng)用模塊三大功能模塊； 2)利用支撐平臺(tái)模塊，完成模型維護(hù)管理、圖形維護(hù)管理、公式計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理、報(bào)表服務(wù)、系統(tǒng)對時(shí)、人機(jī)界面基礎(chǔ)功能； 3)利用業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，完成微電網(wǎng)監(jiān)控、微電網(wǎng)能量管理、保護(hù)信息監(jiān)視、配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻及環(huán)境監(jiān)控功能； 4)利用綜合應(yīng)用模塊，完成綜合能效分析、綜合負(fù)荷預(yù)測、智能協(xié)調(diào)控制、智能數(shù)據(jù)分析、智能診斷預(yù)警功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法，其特征在于:將系統(tǒng)的控制架構(gòu)分為三層控制結(jié)構(gòu)，自下往上具體分為就地控制層、集中控制層和系統(tǒng)控制層，分別負(fù)責(zé)完成不同時(shí)間尺度的業(yè)務(wù)功能: 1)利用就地控制層實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)組成單元的保護(hù)與控制，實(shí)現(xiàn)對分布式電源、負(fù)荷、開關(guān)及線路的監(jiān)測、保護(hù)與控制； 2)利用集中控制層實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)穩(wěn)定控制，當(dāng)微電網(wǎng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過對各就地控制層設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)的穩(wěn)定控制； 3)利用系統(tǒng)控制層實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)采集與處理、微電網(wǎng)能量管理、配網(wǎng)自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化和綜合能源管理，并將智能用電系統(tǒng)和視頻及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通過防火墻接入系統(tǒng)控制層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法，其特征在于:就地控制層通過Goose/Sv與微電網(wǎng)中央控制器進(jìn)行快速通信，或通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；微電網(wǎng)中央控制器向下通過Goose/Sv與就地控制層快速通信，向上通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；系統(tǒng)控制層所需的數(shù)據(jù)主要通過MMS監(jiān)控網(wǎng)進(jìn)行采集，其指令經(jīng)過微電網(wǎng)中央控制器下達(dá)到就地控制層，或直接向就地控制層設(shè)備直接下達(dá)控制指令。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制方法，其特征在于:利用園區(qū)型微電網(wǎng)的中央控制器作為微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的快速?zèng)Q策中心，將它接入微電網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵控制點(diǎn)電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)以及關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，采取快速判據(jù)并確定微電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及微電源的運(yùn)行模式，形成連續(xù)的功率閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，以快速生成功率指令下發(fā)給微電源與就地智能終端執(zhí)行，及保持微電網(wǎng)具有連續(xù)、穩(wěn)定的工況；其主要功能包括: 1)分布式電源及儲(chǔ)能協(xié)調(diào)發(fā)電控制； 2)實(shí)時(shí)功率平衡,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)頻調(diào)壓； 3)微電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)，主要包括廣域式保護(hù)； 4)微電網(wǎng)緊急控制，如高頻切機(jī)、低頻減載、故障快速恢復(fù)、運(yùn)行模式切換控制。
5.適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制系統(tǒng)，其特征在于:包括支撐平臺(tái)模塊、業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊和綜合應(yīng)用模塊三大功能模塊；所述支撐平臺(tái)模塊，由模型維護(hù)管理、圖形維護(hù)管理、公式計(jì)算與統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)庫維護(hù)管理、報(bào)表服務(wù)、系統(tǒng)對時(shí)和人機(jī)界面基礎(chǔ)功能單元構(gòu)成；所述業(yè)務(wù)應(yīng)用模塊，由微電網(wǎng)監(jiān)控、微電網(wǎng)能量管理、保護(hù)信息監(jiān)視、配電自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、視頻及環(huán)境監(jiān)控功能單元構(gòu)成；所述綜合應(yīng)用模塊，由綜合能效分析、綜合負(fù)荷預(yù)測、智能協(xié)調(diào)控制、智能數(shù)據(jù)分析、智能診斷預(yù)警功能單元構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制系統(tǒng)，其特征在于:將系統(tǒng)的控制架構(gòu)分為三層控制結(jié)構(gòu)，自下往上具體分為就地控制層、集中控制層和系統(tǒng)控制層，分別負(fù)責(zé)完成不同時(shí)間尺度的業(yè)務(wù)功能，通過微電網(wǎng)中央控制器協(xié)調(diào)前述三層控制結(jié)構(gòu): 1)就地控制層主要由分布式電源控制器、負(fù)荷控制器和測保裝置組成，實(shí)現(xiàn)對分布式電源、負(fù)荷、開關(guān)及線路的監(jiān)測、保護(hù)與控制； 2)集中控制層主要實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)穩(wěn)定控制，當(dāng)微電網(wǎng)處于孤島運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過對各就地控制層設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)對微電網(wǎng)的穩(wěn)定控制； 3)系統(tǒng)控制層主要實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)采集與處理、微電網(wǎng)能量管理、配網(wǎng)自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化和綜合能源管理，并將智能用電系統(tǒng)和視頻及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)通過防火墻接入系統(tǒng)控制層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制系統(tǒng)，其特征在于:就地控制層通過Goose/Sv與微電網(wǎng)中央控制器進(jìn)行快速通信，或者通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；微電網(wǎng)中央控制器向下通過Goose/Sv與就地控制層快速通信，向上通過MMS與后臺(tái)的系統(tǒng)控制層進(jìn)行通信；系統(tǒng)控制層所需的數(shù)據(jù)主要通過MMS監(jiān)控網(wǎng)進(jìn)行采集，其指令既經(jīng)過微電網(wǎng)中央控制器下達(dá)到就地控制層，或直接向就地控制層設(shè)備直接下達(dá)控制指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制系統(tǒng)，其特征在于:由園區(qū)型微電網(wǎng)的中央控制器作為微電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的快速?zèng)Q策中心，將它接入微電網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵控制點(diǎn)電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)以及關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，采取快速判據(jù)并確定微電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及微電源的運(yùn)行模式，形成連續(xù)的功率閉環(huán)調(diào)節(jié)功能結(jié)構(gòu)，以快速生成功率指令下發(fā)給微電源與就地智能終端執(zhí)行，及保持微電網(wǎng)具有連續(xù)、穩(wěn)定的工況。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于園區(qū)型微電網(wǎng)的一體化智能控制系統(tǒng)，其特征在于:微電網(wǎng)中央控制器由高性能數(shù)據(jù)處理器芯片及外圍電子元件連接而成。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK104184210SQ201410419294
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月24日
【發(fā)明者】劉志文, 孫浩, 張磊, 徐飛 申請人:中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院