能源互联网的离网状态电量控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种能源互联网的离网状态电量控制系统，所述能源互联网包括可再生能源发电设备、柴油发电机、储能设备、用电负载和控制器；控制器内安装控制程序。本发明专利技术的控制系统在能源互联网中引入储能设备和柴油发电机，当可再生能源发电设备的输出功率能够满足用电负载需求时，柴油发电机不运行，储能设备用于吸收多余的输出功率；当可再生能源发电设备输出功率不能满足用电负载需求时，储能设备优先作为主电源为用电负载提供支撑电源，柴油发电启动作为备用电源，保证重要用电负载不断电；整个控制系统充分利用电力，系统相应速度快、自动化程度高、经济效益好。

Out-of-network State Power Control System of Energy Internet

The invention discloses an off-grid state power control system of the energy internet, which comprises renewable energy generating equipment, diesel generator, energy storage equipment, electric load and controller, and installs control program in the controller. The control system of the invention introduces energy storage equipment and diesel generator in the energy internet. When the output power of renewable energy generating equipment can meet the demand of electric load, the diesel generator does not run, and the energy storage equipment is used to absorb surplus output power; when the output power of renewable energy generating equipment can not meet the demand of electric load, the energy storage equipment takes priority as the main power. The power supply provides the support power for the electric load, and the diesel power generation startup serves as the standby power supply to ensure the continuous power supply of the important electric load. The whole control system makes full use of the electric power, and the system has the advantages of high speed, high automation and good economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
能源互联网的离网状态电量控制系统
本专利技术涉及电力领域，尤其涉及一种能源互联网的离网状态电量控制系统。
技术介绍
能源互联网是指具有多种电源的供电系统，一般包括市电、风电、光伏电力和用电负载；能源互联网的离网状态是指是市电断开，单纯使用能源互联网自身的发电设备为用电负载供电。能源互联网在离网状态需要进行精确的调度，合理协调发电设备与用电负载之间的功率平衡；在现有技术中，当能源互联网中发电设备的供电能力不足时，常常采用柴油发电机作为补充；但是柴油发电机的系统响应速度慢、需要人工操作且对专业要求高，这些缺陷严重制约了能源互联网的控制系统。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能源互联网的离网状态电量控制系统，引入储能设备作为能源互联网的主支撑电源，提高能源互联网的相应速度和自动化程度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种能源互联网的离网状态电量控制系统，所述能源互联网包括可再生能源发电设备(例如光伏发电设备和风能发电设备)、柴油发电机、储能设备(例如储能电池)、用电负载和控制器；控制器内安装控制程序，依据如下规则控制离网状态下的能源互联网；步骤1：计算能源互联网的不平衡功率Pfi为能源互联网用电负载的功率；Pgj和Pwz分别为能源互联网中光伏发电设备和风能发电设备的功率，如果还有其他可再生能源发电设备，则在上述公式中对应添加；步骤2：判定Pnet≤0是否成立，是则意味着光伏发电设备和风能发电设备的功率有富余，转入步骤3；否则转入步骤8；步骤3：确保柴油发电机停止运行，并判定SOC＝1是否成立，是则转入步骤4，否则转入步骤5；SOC为储能设备当前电荷量，SOC＝1则代表储能设备电荷存量满；步骤4：切断或停止部分可再生能源发电设备，功率为Pdr-p＝Pnet，避免发电量超过使用量；步骤5：判定|Pnet|≤maxPC是否成立，是则意味着可再生能源发电设备的发电功率可以用于储能设备充电，转入步骤6；否则意味着可再生能源发电设备的发电功率可以用于储能设备充电但是功率超标，转入步骤7；步骤6：对储能设备充电，充电功率PC＝|Pnet|；步骤7；以最大功率对储能设备充电，PC＝maxPC，切断或停止部分可再生能源发电设备，功率为Pdr-p＝Pnet-PC；步骤8：判定SOC>minSOC是否成立，是则意味着储能设备的电量可以用于输出，转入步骤9，否则转入步骤16；步骤9：判定maxPC>Pnet是否成立，是则意味着储能设备的输出功率能够满足用电负载的缺口，转入步骤10；否则转入步骤11；步骤10：使用储能设备为用电负载供电，储能设备的输出功率PC＝Pnet；步骤11：柴油发电机启动，并且判定Pnet-maxPC≤minPde是否成立，是则意味着柴油发电机以最小功率运行即可配合储能设备满足用电负载的缺口，转入步骤12；否则转入步骤13；Pde为柴油发电机功率，区间为minPde和maxPde；步骤12：柴油发电机以最低功率minPde为用电负载供电，储能设备为用电负载供电，储能设备的输出功率PC＝Pnet-minPde；步骤13：判定Pnet-maxPC≥maxPde是否成立，是则意味着柴油发电机的最大功率配合储能设备的最大输出功率依然不能满足用电负载的缺口，转入步骤14；否则转入步骤15；步骤14：柴油发电机以最高功率maxPde为用电负载供电，储能设备以最高功率maxPC为用电负载供电，切断或停止部分用电负载，功率为Pfi-p＝Pnet-maxPC-maxPde；步骤15：储能设备以最高功率maxPC为用电负载供电，柴油发电机为用电负载供电，柴油发电机的输出功率为Pde＝Pnet-minPC；步骤16：启动柴油发电机，并判定Pnet≤minPde是否成立，是则意味着柴油发电机以最小功率运行即可满足用电负载的缺口并有富余转入步骤17，否则转入步骤18；步骤17：柴油发电机以最低功率minPde运行，为用电负载供电的同时为储能设备充电，充电功率PC＝Pnet-minPde；步骤18：判定Pnet≥maxPde是否成立，是则意味着柴油发电机最大功率依然不能满足用电负载的缺口，转入步骤19；否则转入步骤20；步骤19：柴油发电机以最高功率maxPde为用电负载供电，切断或停止部分用电负载，功率为Pfi-p＝Pnet-maxPde；步骤20：柴油发电机为用电负载供电，柴油发电机的输出功率为Pde＝Pnet。有益效果：本专利技术的控制系统在能源互联网中引入储能设备和柴油发电机，当可再生能源发电设备的输出功率能够满足用电负载需求时，柴油发电机不运行，储能设备用于吸收多余的输出功率；当可再生能源发电设备输出功率不能满足用电负载需求时，储能设备优先作为主电源为用电负载提供支撑电源，柴油发电启动作为备用电源，保证重要用电负载不断电；整个控制系统充分利用电力，系统相应速度快、自动化程度高、经济效益好。附图说明图1是实施例1控制系统工作流程图。图2是实施例控制系统应用项目的基本概况图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。实施例1如图1所示，本实施例的能源互联网的离网状态电量控制系统，所述能源互联网包括光伏发电设备、风能发电设备、柴油发电机、储能电池、用电负载和控制器；控制器内安装控制程序，依据如下规则控制离网状态下的能源互联网；步骤1：计算能源互联网的不平衡功率Pfi为能源互联网用电负载的功率；Pgj和Pwz分别为能源互联网中光伏发电设备和风能发电设备的功率，如果还有其他可再生能源发电设备，则在上述公式中对应添加；步骤2：判定Pnet≤0是否成立，是则意味着光伏发电设备和风能发电设备的功率有富余，转入步骤3；否则转入步骤8；步骤3：确保柴油发电机停止运行，并判定SOC＝1是否成立，是则转入步骤4，否则转入步骤5；SOC为储能电池当前电荷量，SOC＝1则代表储能电池电荷存量满；步骤4：切断或停止部分可再生能源发电设备，功率为Pdr-p＝Pnet，避免发电量超过使用量；步骤5：判定|Pnet|≤maxPC是否成立，是则意味着可再生能源发电设备的发电功率可以用于储能电池充电，转入步骤6；否则意味着可再生能源发电设备的发电功率可以用于储能电池充电但是功率超标，转入步骤7；步骤6：对储能电池充电，充电功率PC＝|Pnet|；步骤7；以最大功率对储能电池充电，PC＝maxPC，切断或停止部分可再生能源发电设备，功率为Pdr-p＝Pnet-PC；步骤8：判定SOC>minSOC是否成立，是则意味着储能电池的电量可以用于输出，转入步骤9，否则转入步骤16；步骤9：判定maxPC>Pnet是否成立，是则意味着储能电池的输出功率能够满足用电负载的缺口，转入步骤10；否则转入步骤11；步骤10：使用储能电池为用电负载供电，储能电池的输出功率PC＝Pnet；步骤11：柴油发电机启动，并且判定Pnet-maxPC≤minPde是否成立，是则意味着柴油发电机以最小功率运行即可配合储能电池满足用电负载的缺口，转入步骤12；否则转入步骤13；Pde为柴油发电机功率，区间为minPde和maxPde；步骤12：柴油发电机以最低功率minPde为用电负载供电，储能电池为用电负载供电，储能电池的输出功率P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能源互联网的离网状态电量控制系统，其特征在于：所述能源互联网包括可再生能源发电设备、柴油发电机、储能设备、用电负载和控制器；控制器内安装控制程序，依据如下规则控制离网状态下的能源互联网；步骤1：计算能源互联网的不平衡功率

【技术特征摘要】
1.一种能源互联网的离网状态电量控制系统，其特征在于：所述能源互联网包括可再生能源发电设备、柴油发电机、储能设备、用电负载和控制器；控制器内安装控制程序，依据如下规则控制离网状态下的能源互联网；步骤1：计算能源互联网的不平衡功率Pfi为能源互联网用电负载的功率；Pgj和Pwz均为能源互联网中可再生能源发电设备的功率；步骤2：判定Pnet≤0是否成立，是则转入步骤3，否则转入步骤8；步骤3：确保柴油发电机停止运行，并判定SOC＝1是否成立，是则转入步骤4，否则转入步骤5；SOC为储能设备当前电荷量，SOC＝1则代表储能设备电荷存量满；步骤4：切断或停止部分可再生能源发电设备，功率为Pdr-p＝Pnet；步骤5：判定|Pnet|≤maxPC是否成立，是则转入步骤6，否则转入步骤7；步骤6：对储能设备充电，充电功率PC＝|Pnet|；步骤7；以最大功率对储能设备充电，PC＝maxPC，切断或停止部分可再生能源发电设备，功率为Pdr-p＝Pnet-PC；步骤8：判定SOC>minSOC是否成立，是则转入步骤9，否则转入步骤16；步骤9：判定maxPC>Pnet是否成立，是则转入步骤10，否则转入步骤11；步骤10：使用储能设备为用电负载供电，储能设备的输出功率PC＝Pnet；步骤11：柴油发电机启动，并且判定Pnet-maxPC≤minPde是否成立，是则转入步骤12，否则转入步骤13；Pde为柴油发电机功率，区间为minPde和maxP...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昌垣，谢光辉，徐小勇，涂春雷，汪志斌，熊建英，
申请(专利权)人：中国电建集团江西省电力建设有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36