一种直流微电网的自动监控方法技术

本发明专利技术公开了一种直流微电网的自动监控方法，该方法通过远程终端进行直流微电网系统智能控制，有效监控直流微电网系统设备运行情况，并能及时了解和处理直流微电网系统设备异常情况；此外该方法可以确定光伏发电阵列的发电功率，确定储能装置向配电网提供电能的转换效率，确定直流微电网内的用电负荷，以及根据分布式发电设备的发电功率、储能装置向配电网提供电能的转换效率和直流微电网内的用电负荷确定储能装置的容量；此外，该方法还可以优化直流微电网运行效率和经济效益。

Automatic monitoring method for DC micro grid

The invention discloses a method for automatic monitoring of DC micro grid, through the remote terminal of DC micro grid intelligent control system, effective control of DC micro grid system equipment operation, and can timely and deal with the abnormal situation of DC micro grid system equipment; moreover this method can determine the power generation of photovoltaic array, determine the storage device is provided to the power conversion efficiency, determine the DC micro power load in the grid, and power generation, distributed power generation equipment storage device to provide the power conversion efficiency and DC micro grid in the power load is determined according to the capacity of energy storage device; in addition, the method you can also optimize the DC micro grid operation efficiency and economic benefit.

【技术实现步骤摘要】
一种直流微电网的自动监控方法所属
本专利技术涉及输配电领域，具体涉及一种直流微电网的自动监控方法。
技术介绍
随着常规能源的逐渐衰竭和环境污染的日益加重，世界各国日益关注太阳能、风能、蓄电池、飞轮储能等分布式发电技术。微电网作为智能电网重要的组成部分，对新能源推广、节能降耗、降低炭排放量具有重要意义的高新技术，微电网与传统电网相结合也被国内外专家一致认为是未来电力系统的发展趋势。微电网是由光伏等分布式能源以及负载组成的、可控的分布式发用电系统，其中，电能以直流的形式传输、利用的微电网称之为直流微电网。同时相比于交流微电网而言，直流微电网具有结构简单，控制方便等优点，具有更大的发展潜力。直流微电网是分布式电源模块及相关负荷模块、储能模块按照一定拓扑结构(如总线结构、环形母线结构等)组成的网络，但是目前的直流微电网多采用集中控制的方法，无法凸显直流微电网分布式的特点。并且集中式控制依赖于可靠的信息通信技术，但目前的直流微电网系统通信技术的可靠性不足以满足微电网长期稳定运行的需求。直流微电网以并网与孤岛两种运行方式之间的转换发挥了其技术性、经济性、灵活性优势。在运行方式切换过程中能否平滑过渡，是微电网能否保证系统安全稳定运行以及负荷供电可靠性的关键所在。
技术实现思路
本专利技术提供一种直流微电网的自动监控方法，该方法通过远程终端进行直流微电网系统智能控制，有效监控直流微电网系统设备运行情况，并能及时了解和处理直流微电网系统设备异常情况；此外该方法可以确定光伏发电阵列的发电功率，确定储能装置向配电网提供电能的转换效率，确定直流微电网内的用电负荷，以及根据分布式发电设备的发电功率、储能装置向配电网提供电能的转换效率和直流微电网内的用电负荷确定储能装置的容量；此外，该方法还可以优化直流微电网运行效率和经济效益。为了实现上述目的，本专利技术提供一种智能直流微电网系统的自动监控方法，该方法包括如下步骤：S1.检测和采集光伏发电阵列、储能装置、本地负载、配电网以及直流母线的状态信息；S2.通信总线将所述状态信息汇集到中控模块；S3.对所述状态信息进行处理和分析，并确定微电网运行策略，发出运行指令；S4.根据所述运行策略和运行指令，控制微电网系统优化运行。优选的，在所述步骤S3中，对所述状态信息的处理包括数据识别，识别的数据包括光伏发电阵列、本地负荷、储能装置、并网模块的地址信息、设备信息和电压电流信息。优选的，在所述步骤S3中，将得到的直流微电网系统运行状态信息和中控模块所设置的直流微电网系统的安全阈值、安全级别以及数据更新频率，结合直流微电网系统优化控制算法，得出优化控制策略，通过策略优化模块可提高直流微电网系统监控系统的智能性，便于用户更好的监控直流微电网系统。优选的，在所述步骤S3中，根据当前光伏发电阵列的发电功率、储能装置的转换效率和配电网的用电需求和微电网本地负荷的需求，来确定直流微电网系统的运行指令，所述运行指令包括并网运行指令。优选的，在所述步骤S1中，利用电参数传感器检测交流母线的电参数；在所述步骤S4中，根据所述中控模块的指令和交流母线的电参数控制并网开关断开或闭合。优选的，在所述步骤S3中，基于如下方法确定并网运行指令：S31.以直流微电网总的发电成本最小，建立优化调度目标函数；S32.确立直流微电网系统中的运行约束条件：分别确立系统功率平衡约束、储能装置充放电功率约束条件、光伏发电阵列的输出功率限制、微电网本地负载功率消耗约束、直流微电网与配电网交互的购售电约束；S33.对标准粒子群算法进行改进：分别对惯性权重、加速因子进行改进，提出利用次梯度优化方法来更新粒子群算法中粒子的速度。优选的，在所述步骤S32中，系统功率平衡约束：Pload＝Ppv+Pgrid+PBA式中：Pload为微电网中本队负荷所需的总功率；Ppv为微电网中光伏阵列输出功率；Pgrid、PBA分别为系统对配电网、储能装置的优化功率。优选的，在所述步骤S32中，储能装置充放电功率约束条件：式中：Pc,i为储能装置在第i时段的充电功率；Pc,max、Pc,min为储能装置充电功率的最大、最小值；Pf,i为储能装置在第i时段的放电功率；Pf，max、Pf，min为储能装置放电功率的最大、最小值。优选的，在所述步骤S32中，所述微电网与配电网交互的购售电约束为：式中：Pb、Ps分别为微电网向配电网购、售电量；Pb,max、Pb,min分别为购电的上下限；Ps,max、Ps,min分别为售电的上下限。优选的，在所述步骤S32中，系统功率平衡约束：Pload＝Ppv+Pgrid+PBA式中：Pload为微电网中本队负荷所需的总功率；Ppv为微电网中光伏阵列输出功率；Pgrid、PBA分别为系统对配电网、储能装置的优化功率。优选的，在所述步骤S32中，储能装置充放电功率约束条件：式中：Pc,i为储能装置在第i时段的充电功率；Pc,max、Pc,min为储能装置充电功率的最大、最小值；Pf,i为储能装置在第i时段的放电功率；Pf，max、Pf，min为储能装置放电功率的最大、最小值。优选的，在所述步骤S32中，所述微电网与配电网交互的购售电约束为：式中：Pb、Ps分别为微电网向配电网购、售电量；Pb,max、Pb,min分别为购电的上下限；Ps,max、Ps,min分别为售电的上下限。本专利技术的技术方案具有如下优点：(1)通过远程终端进行直流微电网系统智能控制，有效监控直流微电网系统设备运行情况，并能及时了解和处理直流微电网系统设备异常情况；(2)可以确定光伏发电阵列的发电功率，确定储能装置向配电网提供电能的转换效率，确定直流微电网内的用电负荷，以及根据分布式发电设备的发电功率、储能装置向配电网提供电能的转换效率和直流微电网内的用电负荷确定储能装置的容量；(3)该方法还可以优化直流微电网运行效率和经济效益。附图说明图1示出了本专利技术的一种智能直流微电网系统及其监控装置的框图；图2示出了一种本专利技术的智能直流微电网系统的自动监控方法。具体实施方式图1是示出了本专利技术的一种智能直流微电网系统10，该微电网10系统包括：光伏发电阵列12、多个本地负载14、并网模块15、储能装置13、监控装置11和直流母线；所述并网模块15用于控制所述直流微电网系统10孤岛运行或与配电网20并网运行；所述直流母线，用于连接储能装置13、光伏发电阵列12、并网模块15和本地负载14，用于微电网系统10内的功率交换以及微电网系统10与配电网20的功率交换；该监控装置11包括：光伏发电阵列监控模块112，用于实时监控光伏发电阵列12，并对光伏发电阵列12的发电功率进行预测；并网监控模块112，用于实时监控并网模块15；负载监控模块114，用于实时监控微电网10内的本地负载14，并对本地负载14消耗的功率进行预测；储能装置监控模块115，用于实时监控储能装置13的运行；中控模块116，用于确定微电网的运行方法，并用于协调监控装置11中的各模块工作；通信总线111，用于该监控装置11的各个模块的通信联络。优选的，所述光伏发电阵列12包括多个光伏发电组件以及多个光伏控制器，与所述光伏控制器与光伏组件和直流母线相连接。所述中控模块包括信息处理单元，策略优化单元和控制指令确定单元；所述通信总本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能直流微电网系统的自动监控方法，该方法包括如下步骤：S1.检测和采集光伏发电阵列、储能装置、本地负载、配电网以及直流母线的状态信息；S2.通信总线将所述状态信息汇集到中控模块；S3.对所述状态信息进行处理和分析，并确定微电网运行策略，发出运行指令；S4.根据所述运行策略和运行指令，控制微电网系统优化运行。

【技术特征摘要】
1.一种智能直流微电网系统的自动监控方法，该方法包括如下步骤：S1.检测和采集光伏发电阵列、储能装置、本地负载、配电网以及直流母线的状态信息；S2.通信总线将所述状态信息汇集到中控模块；S3.对所述状态信息进行处理和分析，并确定微电网运行策略，发出运行指令；S4.根据所述运行策略和运行指令，控制微电网系统优化运行。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，对所述状态信息的处理包括数据识别，识别的数据包括光伏发电阵列、本地负荷、储能装置、并网模块的地址信息、设备信息和电压电流信息。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，将得到的直流微电网系统运行状态信息和中控模块所设置的直流微电网系统的安全阈值、安全级别以及数据更新频率，结合直流微电网系统优化控制算法，得出优化控制策略，通过策略优化模块可提高直流微电网系统监控系统的智能性，便于用户更好的监控直流微电网系统。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，根据当前光伏发电阵列的发电功率、储能装置的转换效率和配电网的用电需求和微电网本地负荷的需求，来确定直流微电网系统的运行指令，所述运行指令包括并网运行指令。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，利用电参数传感器检测交流母线的电参数；在所述步骤S4中，根据所述中控模块的指令和交流母线的电参数控制并网开关断开或闭合。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，基于如下方法确定并网运行指令：S31.以直流微电网总的发电成本最小，建立优化调度目标函数；S32.确立直流微电网系统中的运行约束条件：分别确立系统功率平衡约束、储能装置充放电功率约束条件、光伏发电阵列的输出功率限制、微电网本地负载功率消耗约束、直流微电网与配电网交互的购售电约束；S33.对标准粒子群算法进行改进：分别对惯性权重、加速因子进行改进，提出利用次梯度优化方法来更新粒子群算法中粒子的速度。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤S32中，系统功率平衡约束：Pload＝Ppv+Pgrid+PBA式中：Pload为微电网中本队负荷所需的总功率；Ppv为微电网中光伏阵列输出功率；Pg...

【专利技术属性】
技术研发人员：张然，高雪花，
申请(专利权)人：成都课迪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51