分布式风光储一体化微电网智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式风光储一体化微电网智能控制系统，包括分布式发电单元、分布式储能单元、柔性负荷单元、控制单元和网络通讯单元；监控平台通过网络通讯单元接收柔性负荷单元、分布式储能单元和分布式发电单元的采集信号，监控平台一方面将接收的采集信号存储在数据库服务器中，另一方面将接收的采集信号进行融合处理，处理后再通过网络通讯单元发送控制指令给柔性负荷单元、分布式储能单元和分布式发电单元；且监控平台将处理结果在显示屏上显示，并与工作站双向通讯供工程师控制监控平台，且监控平台通过Internet网络与移动终端双向通讯。通过合理优化、调度，提高对清洁能源的利用率和消纳能力，实现微电网系统的最优功率匹配，达到高效节能。

【技术实现步骤摘要】
分布式风光储一体化微电网智能控制系统
本专利技术属于微电网控制系统，具体涉及一种分布式风光储一体化微电网智能控制系统。
技术介绍
分布式发电主要包括各种可再生能源发电，其清洁环保的特点满足了低碳经济发展的要求，然而单独的分布式发电接入电网由于其自身的间歇性、波动性、随机性等特点给电网带来了一定的影响，不仅导致电网的潮流、故障机理特性等更加复杂，而且由于其抗扰动能力差，弃光现象十分严重，导致分布式发电年利用小时数下降，影响了分布式发电投资的经济性。微网是由分布式电源、能源转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型电力系统。微网既可以与大型电力网并联运行，也可以独立地为当地负荷提供电力需求。微网既可以并网运行，又可以离网运行，大大提高了负荷侧的供电可靠性。然而目前的微网管理技术没有分布式电源优化控制，能源经济调度等功能，严重削弱了微网系统带来的环境效益和经济效益。
技术实现思路
本专利技术要解决的是目前微网管理技术经济效益和环境效益差的技术问题，从而提供一种分布式风光储一体化微电网智能控制系统。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种分布式风光储一体化微电网智能控制系统，包括分布式发电单元、分布式储能单元、柔性负荷单元、控制单元和网络通讯单元；所述分布式发电单元包括发电部件和发电检测部件；发电部件包括光伏发电组件和分布式风机发电组件；发电检测部件安装在发电部件上并将检测信号通过网络通讯单元传输至控制单元内且发电部件通过网络通讯单元接收控制单元的控制命令；所述分布式储能单元，包括储能部件和储能检测部件，储能检测部件将储能部件的检测信息通过网络通讯单元传输至控制单元内且储能部件通过网络通讯单元接收控制单元的控制命令；所述柔性负荷单元，包括负荷部件和信号采集部件，信号采集部件将采集的负荷部件的信息通过网络通讯单元传输至控制单元内且负荷部件通过网络通讯单元接收控制单元的控制命令；所述控制单元包括监控平台、工作站、移动终端、数据库服务器、显示屏；监控平台通过网络通讯单元接收柔性负荷单元、分布式储能单元和分布式发电单元的采集信号，监控平台一方面将接收的采集信号存储在数据库服务器中，另一方面将接收的采集信号进行融合处理，处理后再通过网络通讯单元发送控制指令给柔性负荷单元、分布式储能单元和分布式发电单元；且监控平台将处理结果在显示屏上显示，并与工作站双向通讯供工程师控制监控平台，且监控平台通过Internet网络与移动终端双向通讯。所述发电构件包括光伏发电组件和分布式风机发电组件；所述光伏发电组件包括屋顶光伏面板、车棚光伏面板、光伏幕墙；屋顶光伏面板安装在规划区内建筑的屋顶，并在屋顶光伏面板的背面加装集热板、蓄热换热器和汇流水箱，充分吸收屋顶光伏面板表面废热，并将产生的热水储存在蓄热水箱内，为规划区建筑提供生活热水；车棚光伏面板安装在电动汽车充电处的车棚顶部。所述分布式风机发电组件包括屋顶风机、逆变器、配电变压器；屋顶光伏电板和屋顶风机产生的电力通过直流汇流箱输入到直流总线上，光伏幕墙和光伏车棚产生的电力直接输入到直流总线上；直流总线经逆变器进行转换为交流电源后输入到交流总线上，交流总线一方面通过配电变压器进行并网，另一方面给柔性负荷单元供电。所述发电检测部件包括温度传感器、风速传感器、转速传感器和功率表；温度传感器安装在光伏电板上，用于测量光伏电板的温度信息并将检测的温度信息通过网络通讯单元传输到监控平台上。风速传感器安装在屋顶处，用于检测风速并将检测信号通过网络传输到监控平台；转速传感器安装在风机处，用于检测风机的转速，并将检测信号通过网络通讯单元传输到监控平台。功率表分别安装在风机处和光伏电板处，用于检测风机和光伏电板的发电功率，并将检测信号通过网络通讯单元传输到监控平台。所述储能部件，包括配电网、配电变压器、配电屏、电动汽车充电桩、电动汽车、能源墙；分布式发电单元的光伏发电组件产生的直流电经直流总线一方面传输到能源墙内储存，一方面传输到交直流转换器内转换为交流电，转换后的交流电经交流总线一方面存储在电动汽车充电桩内，一方面经配电屏和配电变压器输送到配电网上，且电动汽车充电桩给电动汽车充电。分布式发电单元的风力发电组件产生的直流电经整流器整流后再经直流总线一方面传输到能源墙内储存，一方面传输到交直流转换器内转换为交流电，转换后的交流电经交流总线一方面存储在电动汽车充电桩内，一方面经配电屏和配电变压器输送到配电网上，且电动汽车充电桩给电动汽车充电。所述储能检测部件，包括在储能墙和电动汽车充电桩处安装有充电监控与调度装置，充电监控与调度装置分别经网络通讯单元传输到监控平台，充电监控与调度装置为储能墙和电动汽车充电桩本地的管理监控系统，一是对一次设备进行监视和控制；二是接收微电网能量管理系统的指令。所述负荷部件包括规划区内建筑群的用电设备、用气设备、用水设备；所述信号采集单元包括能源USB和环境传感器，能源USB分别与用电设备、用气设备和用水设备连接并将采集的数据通过网络通讯单元传输到监控平台内，环境传感器安装在各建筑的房间单元以及走廊、大厅公共区域，实时采集工作范围内的温度、湿度、光照环境数据，并通过网络通讯单元传输到监控平台。所述网络通讯单元，包括通讯前置机、集中器和无线接收器，柔性负荷单元、分布式储能单元和分布式发电单元分别通过一个无线接收器与集中器通讯连接，集中器与通讯前置机通讯连接，通讯前置机与监控平台通讯。分布式发电单元、分布式储能单元、能源USB以及环境传感器通过规划区内搭建的通信前置机、集中器和专用通信网，统一并入到微电网智能管理系统的监控平台内，监控平台对接收到的数据进行异构融合分析，能够进行能耗分析、设备监管与控制、电力零售、用户用电行为的分析和大规模分布式设备的协同优化运行四个功能部分，可以进行微电网数据采集、能耗统计与分析、能源需量预测等功能，完成能量平衡优化、设备智能控制和协调调度等任务，通过制定售电策略来引导用户合理用电，最终实现能量和设备的优化管理，实现节能减排。本专利技术主要由分布式风力发电与光伏发电单元、分布式储能单元以及柔性负荷单元三部分构成，通过统一的数据接口，利用网络通信层与微电网智能管理控制单元互联，并在控制单元的集中式管理下实现协同运行。分布式风机与光伏发电系统是主要的电能供应单元；分布式储能系统可以存储电能并消纳分布式新能源发电的随机性；柔性负荷系统支持分布式用电设备的接入，对接用户侧设备管理与服务。智能管理系统负责对上述三个系统进行数据采集，构建全方位立体式的综合性能源时空互补共享系统，对供能系统的能源结构、能量流、负荷需求等进行实时监控。通过合理优化、调度、协调，提高系统对清洁能源的利用率和消纳能力，实现微电网系统的最优功率匹配，达到高效节能的目的；智能地安排设备的工作时段，以最大化利用可再生能源，最小化能源浪费，最佳化用户舒适度体验；通过在规划区域内制定分时电价、电动汽车充放电补贴等激励手段，引导用户合理用电(包括合理安排)，最终实现能量和设备的优化管理，实现低碳与低能耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式风光储一体化微电网智能控制系统，其特征在于：包括分布式发电单元、分布式储能单元、柔性负荷单元、控制单元和网络通讯单元；所述分布式发电单元包括发电部件和发电检测部件；发电部件包括光伏发电组件和分布式风机发电组件；发电检测部件安装在发电部件上并将检测信号通过网络通讯单元传输至控制单元内且发电部件通过网络通讯单元接收控制单元的控制命令；所述分布式储能单元，包括储能部件和储能检测部件，储能检测部件将储能部件的检测信息通过网络通讯单元传输至控制单元内且储能部件通过网络通讯单元接收控制单元的控制命令；所述柔性负荷单元，包括负荷部件和信号采集部件，信号采集部件将采集的负荷部件的信息通过网络通讯单元传输至控制单元内且负荷部件通过网络通讯单元接收控制单元的控制命令；所述控制单元包括监控平台、工作站、移动终端、数据库服务器、显示屏；监控平台通过网络通讯单元接收柔性负荷单元、分布式储能单元和分布式发电单元的采集信号，监控平台一方面将接收的采集信号存储在数据库服务器中，另一方面将接收的采集信号进行融合处理，处理后再通过网络通讯单元发送控制指令给柔性负荷单元、分布式储能单元和分布式发电单元；且监控平台将处理结果在显示屏上显示，并与工作站双向通讯供工程师控制监控平台，且监控平台通过Internet网络与移动终端双向通讯。...

【技术特征摘要】
1.一种分布式风光储一体化微电网智能控制系统，其特征在于：包括分布式发电单元、分布式储能单元、柔性负荷单元、控制单元和网络通讯单元；所述分布式发电单元包括发电部件和发电检测部件；发电部件包括光伏发电组件和分布式风机发电组件；发电检测部件安装在发电部件上并将检测信号通过网络通讯单元传输至控制单元内且发电部件通过网络通讯单元接收控制单元的控制命令；所述分布式储能单元，包括储能部件和储能检测部件，储能检测部件将储能部件的检测信息通过网络通讯单元传输至控制单元内且储能部件通过网络通讯单元接收控制单元的控制命令；所述柔性负荷单元，包括负荷部件和信号采集部件，信号采集部件将采集的负荷部件的信息通过网络通讯单元传输至控制单元内且负荷部件通过网络通讯单元接收控制单元的控制命令；所述控制单元包括监控平台、工作站、移动终端、数据库服务器、显示屏；监控平台通过网络通讯单元接收柔性负荷单元、分布式储能单元和分布式发电单元的采集信号，监控平台一方面将接收的采集信号存储在数据库服务器中，另一方面将接收的采集信号进行融合处理，处理后再通过网络通讯单元发送控制指令给柔性负荷单元、分布式储能单元和分布式发电单元；且监控平台将处理结果在显示屏上显示，并与工作站双向通讯供工程师控制监控平台，且监控平台通过Internet网络与移动终端双向通讯。2.根据权利要求1所述的分布式风光储一体化微电网智能控制系统，其特征在于：所述发电构件包括光伏发电组件和分布式风机发电组件；所述光伏发电组件包括屋顶光伏面板、车棚光伏面板、光伏幕墙；屋顶光伏面板安装在规划区内建筑的屋顶，并在屋顶光伏面板的背面加装集热板、蓄热换热器和汇流水箱，充分吸收屋顶光伏面板表面废热，并将产生的热水储存在蓄热水箱内，为规划区建筑提供生活热水；车棚光伏面板安装在电动汽车充电处的车棚顶部；所述分布式风机发电组件包括屋顶风机、逆变器、配电变压器，屋顶光伏电板和屋顶风机产生的电力通过直流汇流箱输入到直流总线上，光伏幕墙和光伏车棚产生的电力直接输入到直流总线上；直流总线经逆变器进行转换为交流电源后输入到交流总线上，交流总线一方面通过配电变压器进行并网，另一方面给柔性负荷单元供电。3.根据权利要求1或2所述的分布式风光储一体化微电网智能控制系统，其特征在于：所述发电检测部件包括温度传感器、风速传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锰，王利利，李鹏，许长清，余晓鹏，田春筝，李科，李秋燕，李慧璇，郑永乐，邢鹏翔，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网河南省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11