一种社区微网分布式控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种微网控制技术，具体地说，是一种社区微电网分布式控制系统；包括依次相连的单元控制系统、园区管理系统、数据服务器系统和网络服务系统；其中：单元监控系统：负责对现场设备进行实时监控；园区管理系统：负责整个园区微电网的协调控制与运行优化；数据服务系统：负责系统的数据存储、管理与维护；网络服务系统：负责与外网进行数据通信并保证系统的网络安全；本发明专利技术能够实现：全面监控功能；区域运行控制功能；冗余功能；故障检测与保护功能；功率平衡控制功能；还可实现智慧社区微电网管理控制和智能楼宇用电需求侧控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微网控制技术，具体地说，是一种社区微电网分布式控制系统。
技术介绍
目前无论国际还是国内都没有成熟的微电网的智能控制系统产品，基本都是在原有大电网控制系统或过程控制系统，如通用的现场总线控制系统、DCS和PLC控制系统的的基础上进行改进形成的示范系统，而适合微电网控制的智能控释与优化算法基本上还处于研究阶段。我方根据微电网实现智能控制的需求，在自主研发的DLCS3000e、实时数据库、数字化电厂优化控制系统、能源管理平台、远程数据采集安全终端、企业信息管理系统、智能管控系统等产品的基础上优势整合出具有国内领先水平的社区微网分布式控制系统。智能微电网就是将可再生能源发电技术(光伏发电、风力发电、生物质能、潮汐能等)、智能能量管控系统和智能直流输、配、储电基础设施以及智能直流负载形成的新型社区用户需求侧直流电网，它具有提高分布式能源效率、提高供电的安全性和可靠性、减少交流逆变的电能损耗、减小对环境的影响、实现区域内用户用电自给等多种优点。
技术实现思路
本专利技术为了实现以上的技术效果，提供一种可以在社区进行分布式控制的微网控制器。以下是具体技术方案:一种社区微网分布式控制系统，包括依次相连的单元控制系统、园区管理系统、数据服务器系统和网络服务系统;其中:单元监控系统:负责对现场设备进行实时监控;园区管理系统:负责整个园区微电网的协调控制与运行优化;数据服务系统:负责系统的数据存储、管理与维护；网络服务系统:负责与外网进行数据通信并保证系统的网络安全； 其中所述的网络服务系统包括外部网络系统和无线通讯系统，所述的数据服务系统包括数据服务器、执行终端和交换机，所述的园区管理系统包括设备监控与管理设备、能源管理系统和视频服务器，所述的单元监控系统包括监控模块和视频监控设备； 其中无线通讯系统与外部网络系统分别与数据服务器通过单向数据连接桥相连接，其中数据服务器通过工业以太网与视频服务器、能源管理系统相连接，其中视频服务器通过工业以太网与监控设备相连接;其中数据服务系统中的执行终端与交换器通过工业以太网与设备监控与管理系统、能源管理系统、视频服务器相连接;其中单元监控系统中的监控模块将检测到的数据上传至工业以太网。进一步的，监控模块包括光伏监控模块、风电监控模块、CHP监控模块、地源热栗监控模块、燃气锅炉模块、储能监控模块，其中个监控模块将采集到的数据通过工业以太网上传至能源管理系统中并保存。进一步的，视频监控设备包括视频与图像采集设备、视屏分配器、硬盘录像机、监视器、显示墙，其中各个设备将采集到的视频与图像数据通过工业以太网上传至视频服务器中。进一步的，外部网络系统包括外部网络服务器与网站管理计算机，其中外部网络服务器与网络信息计算机通过TPC/IP架构相连接;所述的无线通讯系统包括无线通讯服务器和智能终端，其中智能终端包括智能手机、笔记本电脑，其中无线通讯服务器通过GPRS/3G传输模式与智能手机相连接，通过W1-FI传输模式与笔记本电脑相连接。进一步的，外部网络服务器通过TPC/IP通信构架并通过单向数据桥接器与数据服务器相连接;所述的无线通讯服务器通过TPC/IP通信模式并通过单向数据桥接器与数据服务器相连接。进一步的，能量管理系统为一种通过负荷与发电功率预测算法和运行优化调度算法对控制系统进行优化的系统。进一步的，负荷预测包括基于模糊模型的短期负荷预测方法，其中模糊模型包括输入数据和输出数据，其中输入数据包括天气类型、日类型、气温、当前月份和最近时间段的历史负荷数据，输出数据包括一天中各小时的负荷。进一步的，所述的发电功率预测包括基于模糊模型的RBF神经网络预测算法，其中模型包括输入数据和输出数据，其中输入数据包括每小时的太阳辐射量、环境温度、云量、风速和当前月份以及最近一段时间的历史发电功率数据，模型的输出数据包括一天中各小时的光伏、风力系统发电功率。进一步的，运行优化模型为以一天为调度周期，一小时为最小时间单位，基于电价数据、负荷预测数据和发电功率预测数据的优化模型。进一步的，控制系统中各网关使用的通信协议为IEEE1888通信协议。有益效果:本专利技术一种社区微网分布式控制系统能够实现:全面监控功能；区域运行控制功能;冗余功能；故障检测与保护功能；功率平衡控制功能;还可实现智慧社区微电网管理控制和智能楼宇用电需求侧控制。【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图。【具体实施方式】下面结合说明书附图对本专利技术进一步的描述。根据图1可知，一种社区微网分布式控制系统，包括依次相连的单元控制系统、园区管理系统、数据服务器系统和网络服务系统；其中:单元监控系统:负责对现场设备进行实时监控；园区管理系统:负责整个园区微电网的协调控制与运行优化;数据服务系统:负责系统的数据存储、管理与维护；网络服务系统:负责与外网进行数据通信并保证系统的网络安全； 其中所述的网络服务系统包括外部网络系统和无线通讯系统，所述的数据服务系统包括数据服务器、执行终端和交换机，所述的园区管理系统包括设备监控与管理设备、能源管理系统和视频服务器，所述的单元监控系统包括监控模块和视频监控设备； 其中无线通讯系统与外部网络系统分别与数据服务器通过单向数据连接桥相连接，其中数据服务器通过工业以太网与视频服务器、能源管理系统相连接，其中视频服务器通过工业以太网与监控设备相连接;其中数据服务系统中的执行终端与交换器通过工业以太网与设备监控与管理系统、能源管理系统、视频服务器相连接;其中单元监控系统中的监控模块将检测到的数据上传至工业以太网。根据图1，监控模块包括光伏监控模块、风电监控模块、CHP监控模块、地源热栗监控模块、燃气锅炉模块、储能监控模块，其中个监控模块将采集到的数据通过工业以太网上传至能源管理系统中并保存。根据图1，视频监控设备包括视频与图像采集设备、视屏分配器、硬盘录像机、监视器、显示墙，其中各个设备将采集到的视频与图像数据通过工业以太网上传至视频服务器中。根据图1，外部网络系统包括外部网络服务器与网站管理计算机，其中外部网络服务器与网络信息计算机通过TPC/IP架构相连接;所述的无线通讯系统包括无线通讯服务器和智能终端，其中智能终端包括智能手机、笔记本电脑，其中无线通讯服务器通过GPRS/3G传输模式与智能手机相连接，通过W1-FI传输模式与笔记本电脑相连接。根据图1，外部网络服务器通过TPC/IP通信构架并通过单向数据桥接器与数据服务器相连接;所述的无线通讯服务器通过TPC/IP通信模式并通过单向数据桥接器与数据服务器相连接。其中的能量管理系统为一种通过负荷与发电功率预测算法和运行优化调度算法对控制系统进行优化的系统，其中负荷预测包括基于模糊模型的短期负荷预测方法，对于负荷预测，考虑到居民的生活习惯通常较为固定，在相同的季节、相同的天气条件和相同的日类型(工作日或节假日)下，同一用户的负荷情况基本相同。故结合历史经验，采用基于模糊模型的短期负荷预测方法。模型输入包括天气类型、日类型、气温、当前月份和最近一段时间的历史负荷，模型输出为一天中各小时负荷。而模糊规则的生成、影响因素的选取和隶属度的确定均采用正交最小二乘法从历史负荷数据中直接获取，使模型的复杂程度大为当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种社区微网分布式控制系统，其特征在于，包括依次相连的单元控制系统、园区管理系统、数据服务器系统和网络服务系统；其中：单元监控系统：负责对现场设备进行实时监控；园区管理系统：负责整个园区微电网的协调控制与运行优化；数据服务系统：负责系统的数据存储、管理与维护；网络服务系统：负责与外网进行数据通信并保证系统的网络安全；其中所述的网络服务系统包括外部网络系统和无线通讯系统，所述的数据服务系统包括数据服务器、执行终端和交换机，所述的园区管理系统包括设备监控与管理设备、能源管理系统和视频服务器，所述的单元监控系统包括监控模块和视频监控设备；其中无线通讯系统与外部网络系统分别与数据服务器通过单向数据连接桥相连接，其中数据服务器通过工业以太网与视频服务器、能源管理系统相连接，其中视频服务器通过工业以太网与监控设备相连接；其中数据服务系统中的执行终端与交换器通过工业以太网与设备监控与管理系统、能源管理系统、视频服务器相连接；其中单元监控系统中的监控模块将检测到的数据上传至工业以太网。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉全，荆书典，吕峰，周长平，张亚宁，
申请(专利权)人：济南大陆机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37