一种分布式电网系统技术方案

本发明专利技术提供了一种分布式电网系统，其包括一级结点、二级电力网络、第一二级节点、第一用户、第二二级节点、第二用户、第三二级节点和第三用户。其中所述用户的用电设备通过各自的二级节点和所述二级电力网络进行电能交换，所述一级节点能够协调不同二级节点之间通过所述二级电力网络进行电能交换。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电网系统
本专利技术属于电力领域中的电网系统，尤其是，用于分布式电网使用的分布式电网系统。
技术介绍
随着社会的发展，人类对能源的需求越来越高。而由于化石能源的消耗会对环境产生致命的影响，因此，人类对清洁能源的渴求日益强烈。常见的清洁能源有风能、太阳能以及地热能等等。然而，对于清洁能源的实际采集，存在着或多或少的缺点。例如，风力发电不稳定，不能及时上网；亦或者某个区域的风能、太阳能过剩，无法输出到用户用电区域。另外，对于地热能、风能以及太阳能采集的选址，都是需要大规模的能源富集区域。并且，当前的建设方法依然按照区域采集，集中逆变上网的方法，这就造成了小区域能源无法收集，效率低下。而若是建设大量的厂房，则会占用大量场地。同时普通用户家庭依然只是作为电能的消耗者，无法参与到电能生产环节。而且电能生产者与消耗者距离遥远，多采用主电网----分支的结构，如此，造成主电网线路浪费，区域负荷居高不下。对此，业界推出了混合储能终端来尝试解决这一问题，并依托这些分布式混合储能终端构筑出分布式区域电网。通过混合储能终端来收集清洁能源，并将其转化为电能存储起来，然后根据实际需要，这些存储的电能可以由用户自行使用，也可并入电网发售。业界在推出这种新型结构的分布式区域电网后，由于其在实际使用时所具有的优点，使得业界不断加大对其的推广应用，同时也使得业界对其不断投入研发，以期获得更好的使用效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种分布式电网系统，其能够缩短内部电流的流通路径，使得线路损耗降低，进而有效降低电网功率负荷。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种分布式电网系统，其包括一级结点、二级电力网络、第一二级节点、第一用户、第二二级节点、第二用户、第三二级节点和第三用户。其中所述用户的用电设备通过各自的二级节点和所述二级电力网络进行电能交换，所述一级节点能够协调不同二级节点之间通过所述二级电力网络进行电能交换。使用时，当第一用户需要电能时，其会发出请求，而所述一级节点会响应所述请求，并协调第二用户和/或第三用户的二级节点向所述二级电力网络供电，而所述第一用户则是通过其第一二级节点从所述二级电力网络中吸收电能，并供给其用电设备使用。进一步的，在不同实施方式中，其中所述各级节点包括储能、(并、离网)逆变、直流充电、人机交互、联网、通信功能中的至少一种功能。进一步的，在不同实施方式中，其中所述各级节点的通信功能中涉及使用的通信网络包括有线、无线、移动网络、电力线载波网络中的至少一种，且所述通信网络为层级网络。进一步的，在不同实施方式中，其中所述各级节点的储能方式包括交流电储能方式和直流电储能方式中的至少一种。进一步的，在不同实施方式中，其中所述节点都具有主供应侧和主需求侧，而所述节点使用的电能收集方式为以下四种方式中的至少一种：1、当其直流侧符合设定电压，则吸收直流侧能源；2、收到主供电侧的撮合成交信息后，从电网吸收电能；3、主需求侧电能剩余，吸收多余的电能，稳定电网电压；4、向电网输送电能采用并网逆变的方式，以指定电流、电压输出。进一步的，在不同实施方式中，其中所述电网系统内部的电力传输方式为，各级节点接受主供应侧网络发来的公钥信息，并向主需求侧广播自己的公钥信息。其中所述结点发送给其主供应侧网络的信息，使用主供应侧的公钥信息进行非对称加密。进一步的，在不同实施方式中，其中所述结点的公钥与私钥信息存储在其内部安全模块内，所述安全模块通过smartcard智能卡标准协议与电网系统通信，其中所述安全模块具有唯一编号，且内部私钥不与编号关联。进一步的，在不同实施方式中，其中所述节点都具有主供应侧和主需求侧，当第一二级节点的主需求侧产生电能需求时，由其上级节点主供应侧供电，此时结点储能空；向所述一级节点发送供电请求，所述一级节点对需求侧进行协调，撮合第二用户的第二二级节点通过二级电力网络向供应侧供应指定量电能，所述第一二级节点则通过所述二级电力网络吸收该电能，并进行线损补偿。所述一级节点的协调撮合结果经过以公钥双重签名后的信息发送给需求侧网络。进一步的，在不同实施方式中，其中所述第一二级节点和第二二级节点使用私钥进行解包，获取供电/取电的方式时间信息；所述第二二级节点以所述一级节点和第一二级节点的公钥对数据包进行双重签名，所述第一二级节点收到后以所述一级节点和第二二级节点公钥进行加密回包信息，所述第二二级节点供电，所述第一一级节点吸收电能。进一步的，在不同实施方式中，其中当所述第一二级节点后接的第一用户的用电需求停止时，则后续操作为所述第一二级节点通过自身储能装置接力吸收电能；或者是，如需关闭电能输送，则以所述第二二级节点和所述一级节点的公钥双重签名发送关闭供电请求，所述第二二级节点收到后终止供电。进一步的，在不同实施方式中，其中所述节点都具有主供应侧和主需求侧，所述一级节点还会监控其主需求侧电网电压，当其发现其主需求侧电网电压升高时，则会开启自身充电，从主需求侧吸收并储存能量。进一步的，在不同实施方式中，其中当所述二级节点未发现电力网络中出现一级节点时，则关闭其对本级电力网络的输出功能，并对其后接用户进行提示。此时，所述二级节点处在离网状态，其只执行充电操作，并实现削峰填谷电能优化功能。进一步的，为方便本专利技术涉及的分布式电网系统，其系统内部底层结构用户，以合理的价格购买电能。本专利技术的又一个实施方式，还提供了一种本专利技术涉及的分布式电网系统使用的，结点电能自主售卖方法，其为以收到的强制价格为第一优先级价格，底层结构用户设定价格为第二优先级价格，结点自动生成价格为第三优先级价格。用户设定直流电源侧每度电价格P1，如没有设置，则结点系统根据设定的直流侧能源方式CF、容量CV进行估算。其中估算方法可以是，通过向设定的标准价格查询机构查询CF方式单位容量价格。用户设定主供电侧最高储能限制价格P2。下级节点的卖出最低电价则是由P1和P2进行平均计算而来，系统以不低于该价格对其上级结点报价。所述上级节点的下级节点均向其上级节点发送价格数据，使得上级节点形成价格池，所述上级节点根据这些价格数据进行后续的协调撮合。所述下级节点从上级节点的价格池的最低报价进行“买入”请求，广播该信息，若获得响应，则可根据本专利技术涉及的电能转换方法进行电能交换。进一步的，在一个实施方式中，所述节点的卖出价格可以是其主供电侧的上级节点卖出价格与吸收电能价格的平均。进一步的，在一个实施方式中，当上级结点侦测到主需求侧电压降低，并且主供电侧无法供应多余的电能，则向网络广播以最高价格回收主需求侧下级结点价格，若下级结点用户没有禁止响应该请求，那么则该下级节点向主供电侧逆变输出，完成整体电网稳定。进一步的，实际使用时，本专利技术涉及的分布式电网系统，其可以根据当前电价以及其附属用户以往的使用习惯以及当前储能水平，来决定再下级节点需要电能时，是否由主供电侧供电。例如当前处在用电高峰，且储能系统接近饱和，直流输入充沛，则所述下级节点的主需求侧的要求是可以由内部储能系统存储的电能来优先满足。相对于现有技术，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术涉及的分布式电网系统，可以依托现有电力结构构造自主型电力网络，不需要完全推翻现有电网结构，减少社会资源消耗；2.可以实现用户用电费用最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式电网系统；其特征在于，其包括一级结点、二级电力网络、第一二级节点、第一用户、第二二级节点、第二用户、第三二级节点和第三用户；其中各所述用户的用电设备通过各自的二级节点和所述二级电力网络进行电能交换，所述一级节点能够协调不同二级节点之间通过所述二级电力网络进行电能交换；使用时，当第一用户需要电能时，其会发出请求，而所述一级节点会响应所述请求，并协调第二用户和/或第三用户的二级节点向所述二级电力网络供电，而所述第一用户则是通过其第一二级节点从所述二级电力网络中吸收电能，并供给其用电设备使用。

【技术特征摘要】
1.一种分布式电网系统；其特征在于，其包括一级结点、二级电力网络、第一二级节点、第一用户、第二二级节点、第二用户、第三二级节点和第三用户；其中各所述用户的用电设备通过各自的二级节点和所述二级电力网络进行电能交换，所述一级节点能够协调不同二级节点之间通过所述二级电力网络进行电能交换；使用时，当第一用户需要电能时，其会发出请求，而所述一级节点会响应所述请求，并协调第二用户和/或第三用户的二级节点向所述二级电力网络供电，而所述第一用户则是通过其第一二级节点从所述二级电力网络中吸收电能，并供给其用电设备使用。2.根据权利要求1所述的一种分布式电网系统；其特征在于，其中所述各级节点包括储能、(并、离网)逆变、直流充电、人机交互、联网、通信功能中的至少一种功能。3.根据权利要求2所述的一种分布式电网系统；其特征在于，其中所述各级节点的通信功能中涉及使用的通信网络包括有线、无线、移动网络、电力线载波网络中的至少一种，且所述通信网络为层级网络。4.根据权利要求1所述的一种分布式电网系统；其特征在于，其中所述各级节点的储能方式包括交流电储能方式和直流电储能方式中的至少一种。5.根据权利要求4所述的一种分布式电网系统；其特征在于，其中所述节点都具有主供应侧和主需求侧，而所述节点使用的电能收集方式为以下四种方式中的至少一种：1)、当其直流侧符合设定电压，则节点吸收直流侧能源；2)、收到主供应侧的撮合成交信息后，节点从电网吸收电能；3)、主需求侧电能剩余，则节点吸收多余的电能，稳定电网电压；4)、向电网输送电能采用并网逆变的方式，以指定电流、电压输出。6.根据权利要求1所述的一种分布式电网系统；其特征在于，其中所述节点都具有主供应侧和主需求侧，所述电网系统内部的电力传输方式为，各级节点接受主供应侧网络发来的公钥信息，并向主需求侧广播自己的公钥信息；其中所述结点发送给其主供应侧网络的信息，使用主供应侧的公钥信息进行非对称加密。7.根据权利要求6所述的一种分布式电网系统；其特征在于，其中所述结点的公钥与私钥信息存储在其内部安全模块内，所述安全模块通过smartcard智能卡标准协议与电网系统通信，其中所述安全模块具有唯一编号，且内部私钥不与编号关联。8.根据权利要求6所述的一种分布式电网系统；其特征在于，其中当第一二级节点的主需求侧产生电能需求时，由其上级节点主供应侧供电，此时结点储能空；向所述一级节点发送供电请求；所述一级节点对需求侧进行协调，撮合第二用户的第二二级节点通过二级电力网络向供应侧供应指定量电能，所述第一二级节点则通过所述二级电力网络吸收该电能，并进行线损补偿；所述一级节点的协调撮合结果经过以公钥双重签名后的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，孙东来，
申请(专利权)人：上海极熵数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31