一种模块化微电网中央控制器制造技术

本发明专利技术属于微电网技术领域，公开了一种模块化微电网中央控制器，包括服务器接口单元、模式切换单元、功能控制单元、设备管理单元和设备接口单元；服务器接口单元依次连接模式切换单元、功能控制单元、设备管理单元和设备接口单元，设备接口单元与模式切换单元连接。解决了现有微电网中央控制器大多根据项目需求进行具体功能开发，缺乏系统性的架构设计及模块化功能规划，导致项目定制化开发效率低、周期长的问题，通过模块化架构实现的微电网中央控制器系统，能够实现多种应用功能的定制，可根据用户需求自由配置各功能模块，应用场景适应性强，能够快速部署的微电网中央控制器，能够有效缩短开发周期，降低系统开发成本。

A modular central controller for microgrid

【技术实现步骤摘要】
一种模块化微电网中央控制器
本专利技术属于微电网
，涉及一种模块化微电网中央控制器。
技术介绍
微电网作为“互联网+智慧能源”的重要支撑以及与大电网友好互动的技术手段，能够提高电力系统的安全性和可靠性，促进清洁能源的接入和就地消纳，提升能源利用效率；针对边远无电地区和无电海岛的用电问题，建设微电网替代柴油发电机组，能够降低用能成本；针对工商业园区，建设微电网能够促进分布式发电消纳，实现能源的精细化管理，降低用能成本，提高供电可靠性，提高设备利用率，延缓投资；并能够参与电力市场，提供辅助服务，挖掘能源数据价值，从经济与技术两个层面实现多主体的全局最优，因此，微电网具有很好的应用前景。随着微电网的发展，微电网控制技术成为关注的重点，微电网可广泛应用于工商业园区、无电的海岛地区、偏远无电弱电地区等多种场景，各种应用场景对微电网中央控制器需求差异明显，因此中央控制器定制化程度高，现有微电网中央控制器大多根据项目需求进行具体功能开发，缺乏系统性的架构设计及模块化功能规划，导致项目定制化开发效率低，周期长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中微电网中央控制器大多根据项目需求进行具体功能开发，导致项目定制化开发效率低，周期长的缺点，提供一种模块化微电网中央控制器。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种模块化微电网中央控制器，包括服务器接口单元、模式切换单元、功能控制单元、设备管理单元和设备接口单元；服务器接口单元依次连接模式切换单元、功能控制单元、设备管理单元和设备接口单元，设备接口单元与模式切换单元连接；其中：服务器接口单元用于接收电站调度系统、能量管理系统或SCADA下发的电网调度计划指令或模式切换指令并发送至模式切换单元；模式切换单元用于接收电网调度计划指令或模式切换指令，接收设备接口单元发送的微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号，当接收模式切换指令时，根据模式切换指令以及各个微网设备的实时电力数据及状态信息生成微网调度指令；当接收电网调度计划指令时，根据电网调度计划指令生成微网调度指令；模式切换单元还用于将微网调度指令以及微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号发送至功能控制单元；功能控制单元用于根据接收的微网调度指令以及微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号得到微网系统中各个子系统的调整量，生成微网系统中各个子系统的调整信号并发送至设备管理单元；设备管理单元用于根据微网系统中各个子系统的调整信号，生成微网系统中各个子系统内各个微网设备的调整指令、启停指令或开关分合闸指令并发送至设备接口单元；设备接口单元用于采集微网系统中各个子系统内的各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号并发送至模式切换单元；还用于将微网系统中各个子系统内各个微网设备的调整指令、启停指令或开关分合闸指令发送至对应的微网设备。本专利技术进一步的改进在于：所述服务器接口单元支持IEC60870-5-101/103/104电力规约、Modbus-RTU电力规约、Modbus-TCP电力规约以及IEC61850电力规约。所述模式切换单元内部预设微网运行模式和微网工作模式，微网运行模式包括并网运行模式、离网运行模式以及并/离网切换模式，并网运行模式包括经济最优工作模式、低碳环保工作模式、联络线功率控制工作模式以及调度响应工作模式。所述功能控制单元内部设置功率控制模块、电压控制模块、频率控制模块、离网控制模块、黑启动模块、主动离网模块、同期并网模块以及削峰填谷模块；功率控制模块、电压控制模块、频率控制模块、离网控制模块、黑启动模块、主动离网模块、同期并网模块以及削峰填谷模块的一端均与模式切换单元连接，另一端均与设备管理单元连接；功率控制模块、频率控制模块、离网控制模块、黑启动模块、主动离网模块、同期并网模块以及削峰填谷模块用于根据微网调度指令以及微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据及状态信息生产微网系统中各个子系统的功率控制调整信号、频率控制调整信号、离网控制调整信号、黑启动调整信号、主动离网调整信号、同期并网调整量信号以及削峰填谷调整信号并发送至设备管理单元。所述设备管理单元内部设置分布式电源系统控制模块、柴发系统控制模块、储能系统控制模块和负荷系统控制模块；分布式电源系统控制模块、柴发系统控制模块、储能系统控制模块和负荷系统控制模块的一端均与功能控制单元连接，另一端均与设备接口单元连接；分布式电源系统控制模块用于接收分布式电源系统的调整信号并生成分布式电源系统内各个分布式电源的调整指令或启停指令然后发送至设备接口单元；柴发系统控制模块用于接收柴发系统的调整信号并生成柴发系统内各个柴发设备的调整指令或启停指令然后发送至设备接口单元；储能系统控制模块用于接收储能系统的调整信号并生成储能系统内各个储能变流器的调整指令或启停指令然后发送至设备接口单元；负荷系统控制模块用于接收负荷系统的调整信号并生成负荷系统内各个负荷的调整指令、启停指令或开关分合闸指令然后发送至设备接口单元。所述设备接口单元内部设置通讯接口、开入接口、开出接口和模拟量采集接口；通讯接口和开出接口均与设备管理单元连接，通讯接口、开入接口和模拟量采集接口均与模式切换单元连接；通讯接口用于采集微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据及状态信息并发送至模式切换单元，还用于接收微网系统内各个微网设备的调整指令或启停指令然后发送至对应的微网设备；开入接口用于采集微网系统与大电网公共连接点的开关分合闸状态信号以及微网系统负载的投切开关分合闸状态信号并发送至模式切换单元；开出接口用于输出控制微网系统与大电网公共连接点开关分合闸指令以及微网系统负载投切开关分合闸指令；模拟量采集接口用于采集微网系统与大电网公共连接点开关两侧大电网和微网系统的模拟电参量信号并发送至模式切换单元。所述通讯接口支持IEC60870-5-101/103/104电力规约、Modbus-RTU电力规约、Modbus-TCP电力规约和IEC61850电力规约。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：采用模块化的架构设计，适用于各种根据不同用户需求自由配置各种子系统后的微网系统，比如，通过配置光伏分布式电源系统、储能系统及负荷系统形成的典型的光储型微网，配置柴发系统、光伏分布式电源系统、储能系统及负荷系统形成的适用于孤岛的离网型微网，通过配置光伏分布式电源系统和储能系统形成的光伏发电侧储能微网，不需要根据项目需求进行具体中央控制器系统的开发，有效解决现有微电网中央控制器大多根据项目需求进行具体功能开发，缺乏系统性的架构设计及模块化功能规划，进而导致开发效率低、开发周期长的问题，本专利技术中央控制器通过模块化的架构设计实现多种应用功能的微网系统的控制，应用场景适应性强，且能够快速部署，能够有效缩短开发周期，降低开发成本。附图说明图1为本专利技术的原理框图；图2为典型的微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化微电网中央控制器，其特征在于，包括服务器接口单元、模式切换单元、功能控制单元、设备管理单元和设备接口单元；服务器接口单元依次连接模式切换单元、功能控制单元、设备管理单元和设备接口单元，设备接口单元与模式切换单元连接；其中：/n服务器接口单元用于接收电站调度系统、能量管理系统或SCADA下发的电网调度计划指令或模式切换指令并发送至模式切换单元；/n模式切换单元用于接收电网调度计划指令或模式切换指令，接收设备接口单元发送的微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号，当接收模式切换指令时，根据模式切换指令以及各个微网设备的实时电力数据及状态信息生成微网调度指令；当接收电网调度计划指令时，根据电网调度计划指令生成微网调度指令；模式切换单元还用于将微网调度指令以及微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号发送至功能控制单元；/n功能控制单元用于根据接收的微网调度指令以及微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号得到微网系统中各个子系统的调整量，生成微网系统中各个子系统的调整信号并发送至设备管理单元；/n设备管理单元用于根据微网系统中各个子系统的调整信号，生成微网系统中各个子系统内各个微网设备的调整指令、启停指令或开关分合闸指令并发送至设备接口单元；/n设备接口单元用于采集微网系统中各个子系统内的各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号并发送至模式切换单元；还用于将微网系统中各个子系统内各个微网设备的调整指令、启停指令或开关分合闸指令发送至对应的微网设备。/n...

【技术特征摘要】
1.一种模块化微电网中央控制器，其特征在于，包括服务器接口单元、模式切换单元、功能控制单元、设备管理单元和设备接口单元；服务器接口单元依次连接模式切换单元、功能控制单元、设备管理单元和设备接口单元，设备接口单元与模式切换单元连接；其中：
服务器接口单元用于接收电站调度系统、能量管理系统或SCADA下发的电网调度计划指令或模式切换指令并发送至模式切换单元；
模式切换单元用于接收电网调度计划指令或模式切换指令，接收设备接口单元发送的微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号，当接收模式切换指令时，根据模式切换指令以及各个微网设备的实时电力数据及状态信息生成微网调度指令；当接收电网调度计划指令时，根据电网调度计划指令生成微网调度指令；模式切换单元还用于将微网调度指令以及微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号发送至功能控制单元；
功能控制单元用于根据接收的微网调度指令以及微网系统中各个子系统内各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号得到微网系统中各个子系统的调整量，生成微网系统中各个子系统的调整信号并发送至设备管理单元；
设备管理单元用于根据微网系统中各个子系统的调整信号，生成微网系统中各个子系统内各个微网设备的调整指令、启停指令或开关分合闸指令并发送至设备接口单元；
设备接口单元用于采集微网系统中各个子系统内的各个微网设备的实时电力数据、状态信息及开关分合闸状态信号并发送至模式切换单元；还用于将微网系统中各个子系统内各个微网设备的调整指令、启停指令或开关分合闸指令发送至对应的微网设备。


2.根据权利要求1所述的模块化微电网中央控制器，其特征在于，所述服务器接口单元支持IEC60870-5-101/103/104电力规约、Modbus-RTU电力规约、Modbus-TCP电力规约以及IEC61850电力规约。


3.根据权利要求1所述的模块化微电网中央控制器，其特征在于，所述模式切换单元内部预设微网运行模式和微网工作模式，微网运行模式包括并网运行模式、离网运行模式以及并/离网切换模式，并网运行模式包括经济最优工作模式、低碳环保工作模式、联络线功率控制工作模式以及调度响应工作模式。


4.根据权利要求1所述的模块化微电网中央控制器，其特征在于，所述功能控制单元内部设置功率控制模块、电压控制模块、频率控制模块、离网控制模块、黑启动模块、主动离网模块、同期并网模块以及削峰填谷模块；功率控制模块、电压控制模块、频率控制模块、离网控制模块、黑启动模块、主动离网模...

【专利技术属性】
技术研发人员：时丕丽，许迎春，张欢欢，刘云，司睿强，韩文成，赵亮亮，黄浪，
申请(专利权)人：特变电工西安电气科技有限公司，特变电工新疆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61