一种微电网EMS能量管理系统技术方案

本发明专利技术提出一种微电网EMS能量管理系统，所述系统包括位于所述微电网范围内的多个受控智能用电设备、储能装置、本地耗能发电装置、本地非耗能发电装置以及中央控制引擎；每个所述受控智能用电设备包括智能控制电路；所述储能装置用于储存所述微电网产生的剩余电能，并利用所述剩余电能给所述智能控制电路供电；所述中央控制引擎基于所述多个受控智能用电设备各自的所述智能控制电路的所述设定时间段、所述储能装置的储能状态以及所述本地非耗能发电装置的工作状态，控制所述本地耗能发电装置的运行状态。本发明专利技术能够实现微电网内部发电效率与能量利用的最优化。

【技术实现步骤摘要】
一种微电网EMS能量管理系统
本专利技术属于微电网运行与管理
，尤其涉及一种微电网EMS能量管理系统。
技术介绍
21世纪来，随着全球能源、环境问题日益凸显，世界各国开始大规模开发风能、太阳能等可再生能源新能源的涌现促进了分布式电源的快速发展。基于分布式电源，结合相关负荷、储能装置、能量转换装置，并按照一定的拓扑结构组成的巧络可称为微电网(Microgrids)。微电网系统实现了分布式电源(DistributedGeneration，DG)和负荷的一体化运行，为可再生能源的综合利用提供了一种有效的技术手段。能量管理系统(EMS)是独立微电网系统正常运行的关键，可在保证微电网可靠运行的基础上最大化经济效益或环境效益。然而，可再生能源发电输出的随机性、间歇性和波动性，增加了微电网能量管理和实时控制的难度。申请号为CN202010737401.0的中国专利技术专利申请提出一种风光储充校园微电网系统，包括分布式发电单元和混合储能单元，所述分布式发电单元与所述混合储能单元相连；所述分布式发电单元包括光伏系统和风力发电机组，所述混合储能单元包括超级电容和锂电池组，该专利技术具有提高用电经济性、提高用电安全稳定性、延长锂电池组使用寿命等优点；申请号为CN202010729461.8的中国专利技术专利申请提出一种移动式多能源微电网控制方法及系统，先根据蓄电池的荷电状态SOC选择由蓄电池或者柴油机发电机组单独启动作为主供电电源；微网系统启动后燃料电池发电机组启动工作，若燃料电池发电机组稳定则燃料电池发电机组作为微网系统的主供电电源，在第二阶段内，则由光伏电池发电机组、燃料电池发电机组、蓄电池及其互相联合发电满足负载需求功率Pload；若燃料电池发电机组不稳定，则由光伏电池发电机组、蓄电池、柴油机发电机组及其互相联合发电以满足负载需求功率Pload，从而可以实现可再生能源与微电网系统相结合的优势，实现可移动微电网能源利用。然而，随着智能家居设备的广泛使用，智能家居设备本身就具备一定的节能属性。如何使得微电网范围的智能家居设备既能够正常工作，又能够保证原有的节能属性，并使得微电网本身能够实现系统能量最优调度，现有技术并未注意到此类问题，更未提出有效的技术方案。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出一种微电网EMS能量管理系统，所述系统包括位于所述微电网范围内的多个受控智能用电设备、储能装置、本地耗能发电装置、本地非耗能发电装置以及中央控制引擎；每个所述受控智能用电设备包括智能控制电路；所述储能装置用于储存所述微电网产生的剩余电能，并利用所述剩余电能给所述智能控制电路供电；所述中央控制引擎基于所述多个受控智能用电设备各自的所述智能控制电路的所述设定时间段、所述储能装置的储能状态以及所述本地非耗能发电装置的工作状态，控制所述本地耗能发电装置的运行状态。本专利技术能够实现微电网内部发电效率与能量利用的最优化。具体而言，本专利技术提出一种微电网EMS能量管理系统，所述系统包括位于所述微电网范围内的多个受控智能用电设备、储能装置、本地耗能发电装置、本地非耗能发电装置以及中央控制引擎；每个所述受控智能用电设备包括智能控制电路，所述智能控制电路控制所述受控智能用电设备在多个不同的设定时间段内开启和关闭；所述储能装置用于储存所述微电网产生的剩余电能，并利用所述剩余电能给所述智能控制电路供电；所述本地耗能发电装置包括天然气发电装置或柴油发电装置；所述本地非耗能发电装置包括太阳能发电装置以及风能发电装置；所述中央控制引擎基于所述本地非耗能发电装置的运行状态控制所述本地耗能发电装置的运行状态。所述本地非耗能发电装置的运行状态包括：不同时间段对应不同的功率值，所述本地非耗能发电装置将所述不同时间段对应的不同的功率值发送至所述中央控制引擎；所述中央控制引擎基于所述本地非耗能发电装置的运行状态、所述不同时间段对应的不同的功率值、所述储能装置的储能状态、所述多个受控智能线路各自的所述智能控制电路的所述设定时间段以及所述多个受控智能用电设备各自的额定功率和启动功率，控制所述本地耗能发电装置的运行状态。所述储能装置的储能状态表现在：所述储能装置在不同时段内对应不同的剩余储能比例值；当所述本地耗能发电装置处于关闭状态时，所述储能装置将当前时段对应的剩余储能比例值发送至所述中央控制引擎。作为进一步的优选，所述中央控制引擎还包括远程终端单元与边缘计算单元。利用所述远程终端单元采集已有参数，利用所述边缘计算单元基于已有单元得到预测参数；所述中央控制引擎基于所述已有参数和预测参数，控制所述本地耗能发电装置的运行状态。本专利技术使得独立微电网范围的智能家居设备既能够正常工作，又能够保证原有的节能属性，并使得微电网本身能够实现系统能量最优调度。本专利技术的进一步优点将结合说明书附图在具体实施例部分进一步详细体现。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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施例的一种微电网EMS能量管理系统的主体架构图图2是图1所述系统使用的中央控制引擎的控制示意图图3是图1所述系统使用的中央控制引擎的数据流示意图图4是图2或图1所述系统中预测引擎的工作示意图具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对专利技术做出进一步的描述。参见图1，本专利技术一个实施例的一种微电网EMS能量管理系统的主体架构图。在图1中，所述系统包括位于所述微电网范围内的多个受控智能用电设备、储能装置、本地耗能发电装置、本地非耗能发电装置以及中央控制引擎。需要说明的是，在本专利技术的各个实施例中，所使用的微电网是处于孤岛状态的，并不需要与主电网并网。众所周知，微电网可运行在并网和孤岛两种模式下。当处于并网运行时，可对电网起到削峰填谷的作用，是保障电网稳定运行的有力支撑。当电网出现故障时，微网能够快速的与电网断开，孤岛运行，保证了敏感负荷的持续供电，提高供电可靠性。然而，在本专利技术的各个实施例中，为了确保系统的电压稳定、频率稳定和功率的平衡，避免了间歇式电源(例如光伏发电和风力发电)对主电网电能质量的影响，微电网不并网运行，而是与主电网独立分开，可以避免电压波动和谐波问题。在图1实施例中，本地耗能发电装置B与本地非耗能发电装置A是相对的概念。耗能发电，包括燃气发电和燃油发电等，是指需要外界提供化石能源；非耗能发电，是指直接利用新能源发电，包括光能、风能、沼气等可再生能源，尤其是处于孤岛状态下可以就地获取的能源。作为优选，所述本地耗能发电装置包括天然气发电装置或柴油发电装置；所述本地非耗能发电装置包括太阳能发电装置以及风能发电装置。所述受控智能用电设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微电网EMS能量管理系统，所述系统包括位于所述微电网范围内的多个受控智能用电设备、储能装置、本地耗能发电装置、本地非耗能发电装置以及中央控制引擎；/n其特征在于：/n每个所述受控智能用电设备包括智能控制电路，所述智能控制电路控制所述受控智能用电设备在多个不同的设定时间段内开启和关闭；/n所述储能装置用于储存所述微电网产生的剩余电能，并利用所述剩余电能给所述智能控制电路供电；/n所述本地耗能发电装置包括天然气发电装置或柴油发电装置；/n所述本地非耗能发电装置包括太阳能发电装置以及风能发电装置；/n所述中央控制引擎基于所述多个受控智能用电设备各自的所述智能控制电路的所述设定时间段、所述储能装置的储能状态以及所述本地非耗能发电装置的工作状态，控制所述本地耗能发电装置的运行状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种微电网EMS能量管理系统，所述系统包括位于所述微电网范围内的多个受控智能用电设备、储能装置、本地耗能发电装置、本地非耗能发电装置以及中央控制引擎；
其特征在于：
每个所述受控智能用电设备包括智能控制电路，所述智能控制电路控制所述受控智能用电设备在多个不同的设定时间段内开启和关闭；
所述储能装置用于储存所述微电网产生的剩余电能，并利用所述剩余电能给所述智能控制电路供电；
所述本地耗能发电装置包括天然气发电装置或柴油发电装置；
所述本地非耗能发电装置包括太阳能发电装置以及风能发电装置；
所述中央控制引擎基于所述多个受控智能用电设备各自的所述智能控制电路的所述设定时间段、所述储能装置的储能状态以及所述本地非耗能发电装置的工作状态，控制所述本地耗能发电装置的运行状态。


2.如权利要求1所述的一种微电网EMS能量管理系统，其特征在于：
所述本地非耗能发电装置在不同时间段对应不同的功率值，所述本地非耗能发电装置将所述不同时间段对应的不同的功率值发送至所述中央控制引擎；
所述中央控制引擎基于所述不同时间段对应的不同的功率值、所述多个受控智能线路各自的所述智能控制电路的所述设定时间段以及所述多个受控智能用电设备各自的额定功率，控制所述本地耗能发电装置的运行状态。


3.如权利要求1或2所述的一种微电网EMS能量管理系统，其特征在于：
所述本地耗能发电装置的运行状态包括所述本地耗能发电装置的开启状态和关闭状态；所述开启状态包括所述本地耗能发电装置的运行功率。


4.如权利要求1或2所述的一种微电网EMS能量管理系统，其特征在于：
所述储能装置在不同时段内对应不同的剩余储能比例值；
当所述本地耗能发电装置处于关闭状态时，所述储能装置将当前时段对应的剩余储能比例值发送至所述中央控制引擎。


5.如权利要求1或2所述的一种微电网EMS能量管理系统，其特征在于：
所述系统还包括多个远程终端单元，所述远程终端单元用于在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱见涛，曹振武，郭振鹏，
申请(专利权)人：中腾微网北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11