输配网及其控制方法技术

本公开涉及一种输配网及其控制方法。所述输配网包括：能源传输管道，用于传输来自区域能源站的天然气、氢气、蒸汽、热水；第一变配电装置，用于将来自区域能源站的电力和/或外部电网输送的电力进行变电和配电后输送至微能网；第一调压装置，用于将能源传输管道内输出的各种气体的压力和流量进行调节；第一换热装置，用于将能源传输管道内输出的蒸汽和/或热水的压力、温度和流量进行调节，其中，所述输配网还包括与该输配网中的多个装置一一对应连接的多个装置控制器、与所述多个装置控制器一一对应连接的多个装置代理模块、以及与所述多个装置代理模块连接的输配网代理模块。

【技术实现步骤摘要】
输配网及其控制方法
本公开涉及能源系统、信息系统、控制系统领域，具体地，涉及一种输配网及其控制方法。
技术介绍
传统能源技术大多为集中式、大规模的供应模式，例如，火力发电厂、热电厂、区域集中供暖、小型集中供冷、分散式供冷技术等分产式系统。集中式能源供应通常为“一厂一站一能源”模式，便于集中管理，但是与用户端距离较远，能源输送的损失较大，能源供应单一，无法保证安全性和可靠性。近年来出现了分布式、小型化的能源生产和供应方式。这种分布式的能源站一般建设在能源负荷中心，应用能源梯级利用原理，先发电，得到高品质的电能，再利用余热供热供冷，减少了输热损失和热网费用，使一次能源综合利用效率和效益大幅度提高。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种节能、高效的输配网及其控制方法。为了实现上述目的，本公开提供一种输配网。所述输配网包括：能源传输管道，用于传输来自区域能源站的天然气、氢气、蒸汽、热水；第一变配电装置，用于将来自所述区域能源站的电力和/或外部电网输送的电力进行变电和配电后输送至微能网；第一调压装置，用于将所述能源传输管道内输出的各种气体的压力和流量进行调节后输送至微能网；第一换热装置，用于将所述能源传输管道内输出的蒸汽和/或热水的压力、温度和流量进行调节后输送至微能网，其中，所述输配网还包括与该输配网中的多个装置一一对应连接的多个装置控制器、与所述多个装置控制器一一对应连接的多个装置代理模块、以及与所述多个装置代理模块连接的输配网代理模块。可选地，所述输配网还包括：储能电池，与所述第一变配电装置连接，用于将所述第一变配电装置中的电力进行储存。可选地，所述输配网还包括：储气装置，与所述第一调压装置连接，用于将所述第一调压装置中的天然气、氢气进行储存。可选地，所述输配网还包括：电解制氢装置，所述第一变配电装置通过所述电解制氢装置与所述储气装置连接，用于运用所述第一变配电装置输出的电力进行电解水，并将生成的氢气传输至所述储气装置进行储存。可选地，所述输配网还包括：储热装置，与所述第一换热装置连接，用于将换热后的热量进行储存。可选地，所述装置控制器包括：接收模块，用于接收与所述装置控制器对应的装置代理模块发送的控制指令；控制模块，与所述接收模块连接，用于根据所述控制指令，控制与所述装置控制器对应的装置进行能源的转化、储存。本公开还提供一种输配网的控制方法。所述方法包括：当第一装置中能源生产、转化、存储、传输的数量或者品质发生改变时，所述第一装置对应的装置代理模块确定针对所述第一装置的第一优化目标，并按照所述第一优化目标控制所述第一装置中能源的生产、转化、存储、传输；与所述第一装置相关联的第二装置对应的装置代理模块确定针对所述第二装置的第二优化目标，并按照所述第二优化目标控制所述第二装置中能源的生产、转化、存储、传输；所述输配网代理模块确定针对所述输配网的第三优化目标，并按照所述第三优化目标控制所述输配网中各个装置之间能源的传输。可选地，确定所述第一优化目标包括：根据热经济学方法和所述第一装置的能量平衡模型、物料平衡模型、成本投入和产出平衡模型、污染物排放模型，对所述第一装置进行成本分析，根据分析结果确定所述第一优化目标；确定所述第二优化目标包括：根据热经济学方法和所述第二装置的能量平衡模型、物料平衡模型、成本投入和产出平衡模型、污染物排放模型，对所述第二装置进行成本分析，根据分析结果确定所述第二优化目标；确定所述第三优化目标包括：根据热经济学方法和所述输配网的能量平衡模型、物料平衡模型、成本投入和产出平衡模型、污染物排放模型，对所述输配网进行成本分析，根据分析结果确定所述第三优化目标。可选地，所述方法还包括：当所述第三优化目标指示接收电力时，根据所述第三优化目标控制从区域能源站接收电力，和/或，控制从外部电网接收电力；当所述第三优化目标指示接收天然气时，根据所述第三优化目标控制从区域能源站接收天然气，和/或，控制从外部管网接收天然气。可选地，所述方法还包括：当所述第三优化目标指示与微能网切断联接时，断开与所述微能网之间的能源联接；当所述第三优化目标指示与微能网恢复联接时，恢复与所述微能网之间的能源联接。通过上述技术方案，建立了一种输配网，能够从区域能源站、外部电网、外部燃气网传输电力、燃气、氢气、蒸汽等多种能源至微能网，并且输配网中设置有用于储存电力、气体和热量的储存装置，使得输配网中储存的能源起到调峰和互补备用的作用。另外，微能网可以与输配网并网或离网运行，而且能够根据所确定的优化运营方案来调整输配网内的能源转化、储存和传输。这样，实时地控制能源的转化和利用，使能源的需求和供应相匹配，促进了能源的合理利用，从而节省了能源。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是一示例性实施例提供的能源互联网系统的结构示意图；图2是一示例性实施例提供的区域能源站的结构示意图；图3a是一示例性实施例提供的输配网的结构示意图；图3b是另一示例性实施例提供的输配网的结构示意图；图3c是一示例性实施例提供的图3b中的配电站的结构示意图；图3d是一示例性实施例提供的图3b中的配气站的结构示意图；图3e是一示例性实施例提供的图3b中的换热站的结构示意图；图4是一示例性实施例提供的微能网的结构示意图；图5是一示例性实施例提供的分布式能源站的结构示意图；图6是一示例性实施例提供的能源互联网系统的控制方法的流程图；图7是一示例性实施例提供的能源互联网系统的多代理系统的示意图。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。图1是一示例性实施例提供的能源互联网系统的结构示意图。如图1所示，能源互联网系统的子系统包括区域能源站、输配网、多个微能网、多个分布式能源站和多个用户端监控子系统，每个子系统包括多个装置。区域能源站用于利用太阳能、风能、煤、生物质燃料、有机垃圾、天然气中的一者或多者产出多种能源介质。输配网与区域能源站、电网、天然气管网、中水管网连接，用于将来自区域能源站、电网、天然气管网、中水管网的能源介质进行传输、转化和储存。每个微能网均与输配网连接，任意两个微能网之间相互连接，微能网用于将来自输配网、对应的分布式能源站、其它微能网的能源介质进行储存、转化并传输给用户端负荷或其他微能网。多个用户端监控子系统可以与多个微能网一一对应连接，每个微能网通过对应的用户端监控子系统与对应的用户端负荷连接。用户端监控子系统用于控制将对应的微能网中的能源介质传输至对应的用户端负荷、对所对应的用户端负荷消耗的能源介质进行监测。多个分布式能源站与多个微能网对应连接，分布式能源站用于将来自对应的微能网的能源介质转化成电力、蒸汽、冷水、热水中的一者或多者后返回对应的微能网。其中，系统的运营通过多代理系统来控制，多代理系统包括与各个装置、各个子系统、各个子系统中的各个装置、以及能源互联网系统一一对应的多个代理模块。其中，在区域能源站中，可以将当地的能源转化成所需的能源，完成能源形式的转化，例如，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输配网，其特征在于，所述输配网包括：能源传输管道，用于传输来自区域能源站的天然气、氢气、蒸汽、热水；第一变配电装置，用于将来自所述区域能源站的电力和/或外部电网输送的电力进行变电和配电后输送至微能网；第一调压装置，用于将所述能源传输管道内输出的各种气体的压力和流量进行调节后输送至微能网；第一换热装置，用于将所述能源传输管道内输出的蒸汽和/或热水的压力、温度和流量进行调节后输送至微能网，其中，所述输配网还包括与该输配网中的多个装置一一对应连接的多个装置控制器、与所述多个装置控制器一一对应连接的多个装置代理模块、以及与所述多个装置代理模块连接的输配网代理模块。

【技术特征摘要】
1.一种输配网，其特征在于，所述输配网包括：能源传输管道，用于传输来自区域能源站的天然气、氢气、蒸汽、热水；第一变配电装置，用于将来自所述区域能源站的电力和/或外部电网输送的电力进行变电和配电后输送至微能网；第一调压装置，用于将所述能源传输管道内输出的各种气体的压力和流量进行调节后输送至微能网；第一换热装置，用于将所述能源传输管道内输出的蒸汽和/或热水的压力、温度和流量进行调节后输送至微能网，其中，所述输配网还包括与该输配网中的多个装置一一对应连接的多个装置控制器、与所述多个装置控制器一一对应连接的多个装置代理模块、以及与所述多个装置代理模块连接的输配网代理模块。2.根据权利要求1所述的输配网，其特征在于，所述输配网还包括：储能电池，与所述第一变配电装置连接，用于将所述第一变配电装置中的电力进行储存。3.根据权利要求1所述的输配网，其特征在于，所述输配网还包括：储气装置，与所述第一调压装置连接，用于将所述第一调压装置中的天然气、氢气进行储存。4.根据权利要求3所述的输配网，其特征在于，所述输配网还包括：电解制氢装置，所述第一变配电装置通过所述电解制氢装置与所述储气装置连接，用于运用所述第一变配电装置输出的电力进行电解水，并将生成的氢气传输至所述储气装置进行储存。5.根据权利要求1所述的输配网，其特征在于，所述输配网还包括：储热装置，与所述第一换热装置连接，用于将换热后的热量进行储存。6.根据权利要求1所述的输配网，其特征在于，所述装置控制器包括：接收模块，用于接收与所述装置控制器对应的装置代理模块发送的控制指令；控制模块，与所述接收模块连接，用于根据所述控制指令，控制与所述装置控制器对应的装置进行能源的转化、储存。7.一种输配网的控制方法，其特征在于，所述方法包括：当第一装置中能源生产、转化、存储、传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，徐家彬，林凯，郑阳，王丹阳，
申请(专利权)人：北京亿利智慧能源科技有限公司，亿利资源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11