一种综合能源电网控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种综合能源电网控制系统，属于电网能源管控技术领域。本发明专利技术采用四层架构，能够为微网调度提供各种实时信息，对微网进行调度决策管理与控制，保证微网安全运行，提高微网质量和改善微网运行的经济性，同时具有离网运行、并网两种常态运行模式与离网转并网、并网转离网两种暂态运行模式，不仅能够在两种常态运行模式下稳定运行，而且也能够保证两种暂态运行模式的可靠性。两种暂态运行模式的可靠性。两种暂态运行模式的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种综合能源电网控制系统


[0001]本专利技术涉及一种综合能源电网控制系统，属于电网能源管控


技术介绍

[0002]基于微电网的园区综合能源管理系统作为终端能源单元与大能源网互为补充，通过能源调度和监控、实现多能协调互补、提高可再生能源渗透率，满足电网需求侧响应；进一步提高园区供电系统运行安全性、可靠性；聚合分布式可再生发电、储能、电动汽车等各种微源与负荷，功率型电力电子装置柔性调控，实现高度自治的特征，将与大电网形成支撑与互动；大电网通过园区综合能源管理系统充分调动分布式电源和负荷参与系统调峰，有效降低峰谷差；园区综合能源管理系统在大电网故障时可独立运行保证重要负荷的供电，提高供电可靠性。以大电网为主干、以园区微电网(群)为机体组织的智能电网构架，将成为提高清洁能源占比的重要技术应用方向，是中国发展可再生能源的有效形式，充分利用可再生能源发电调整能源结构，发挥我国可再生能源的巨大潜力。
[0003]分布式能源的大量接入以及用户对电能质量要求的不断提高对当前的配电系统带来了新的挑战。微网是近年新兴的电网模式，它从本质上改变了传统辐射型电网单一电力潮流的拓扑结构，将连接在配电网等级的分布式能源与负荷划分为一个小整体进行统一规划、设计、运行控制以及保护。微电网具有提高电能质量、供电可靠性、运行经济性的优点，能促进分布式电源的应用，因此在近几年得到了广泛的研究。
[0004]基于微电网的园区综合能源管理系统作为终端能源单元与大能源网互为补充，通过能源调度和监控、实现多能协调互补、提高可再生能源渗透率，满足电网需求侧响应；进一步提高园区供电系统运行安全性、可靠性；聚合分布式可再生发电、储能、电动汽车等各种微源与负荷，功率型电力电子装置柔性调控，实现高度自治的特征，将与大电网形成支撑与互动；大电网通过园区综合能源管理系统充分调动分布式电源和负荷参与系统调峰，有效降低峰谷差；园区综合能源管理系统在大电网故障时可独立运行保证重要负荷的供电，提高供电可靠性。以大电网为主干、以园区微电网(群)为机体组织的智能电网构架，将成为提高清洁能源占比的重要技术应用方向，是中国发展可再生能源的有效形式，充分利用可再生能源发电调整能源结构，发挥我国可再生能源的巨大潜力。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种综合能源电网控制系统，以实现微点网进行调度决策管理与控制，保证微网安全运行。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题而提供一种综合能源电网控制系统，该控制系统采用四层架构，包括：
[0007]计算机系统层，所述计算机系统层包括实时数据库、关系数据库、计算机操作系统和计算机网络；
[0008]支撑平台，包括系统资源管理模块和图模库一体化模块，系统资源管理模块用于
节点监视、进程监视管理以及文件传递和同步，模库一体化模块用于量测模型数据、设备模型数据和图形及图元数据的导入导出，图元编辑、图形组态编辑和图形转换；
[0009]监控应用层，包括微电网运行模式控制模块，用于微电网并离网运行模式切换，向分布式电源和并网接口装置下达模式切换命令，在并离网运行模式切换时,选择停电切换或平滑切换，在电网发生故障时自动从微电网并网运行控制模式切换至离网运行控制模式，在电网故障恢复后,微电网由离网运行向并网运行切换时,微选择自动执行或接收上级指令后执行；
[0010]能量管理应用层，包括电压无功管理模块，用于对微电网无功电压运行进行优化设置，无功电压运行模式可包括：并网点功率因数控制模式、并网点无功功率控制模式、电压控制模式或离网无功平衡模式，并针对选定的控制模式给出参数设定值或范围。
[0011]本专利技术采用四层架构，能够为微网调度提供各种实时信息，对微网进行调度决策管理与控制，保证微网安全运行，提高微网质量和改善微网运行的经济性，同时具有离网运行、并网两种常态运行模式与离网转并网、并网转离网两种暂态运行模式，不仅能够在两种常态运行模式下稳定运行，而且也能够保证两种暂态运行模式的可靠性。
[0012]进一步地，所述的监控应用层在微电网并离网运行模式切换时所采用方法如下：
[0013]1)光伏电池应保持MPPT模式，当光伏电池输出大于负荷消耗且蓄电池充满时，应工作在定电压模式，光伏输出小于负荷消耗时或光伏输出为零，蓄电池有储能，应工作在放电模式；
[0014]2)蓄电池储能为0，光伏输出持续增加但小于负荷消耗时，蓄电池停止运行，光伏输出超过微电网负荷消耗，蓄电池未充满，蓄电池充电；
[0015]3)当光伏输出超过微电网负荷消耗，工作在低输出运行模式，当负荷需求持续增加，光伏电池和蓄电池已不能满足负荷用电需求，微型燃气轮机则增加输出功率，光伏发电结束且储能装置储能为零，则完全由微型燃机轮机供电。
[0016]进一步地，所述的计算机操作系统采用windows、linux或unix中的一种，关系数据库为oracle、mysql或sqlserver数据库中的一种。
[0017]进一步地，所述的支撑平台还包括权限管理模块，所述权限管理模块用于根据不同的工作职能和工作性质赋予人员不同的权限和权限有效期，包括层次权限管理、权限绑定和权限配置，且采用分级管理，进行用户密码设置和权限分配，按照业务的涉及内容进行密码限制，所有操作员都应经过授权，进行身份和权限认证，根据授权权限使用规定的系统功能和操作范围。
[0018]进一步地，所述的支撑平台还包括数据库管理模块，该数据库管理模块用于数据库维护、同步、备份和恢复，并且对外提供统一的实时或准实时数据接口，能够根据权限和类型进行访问控制。
[0019]进一步地，所述的支撑平台还包括系统时钟对时模块和报表处理模块，该系统时钟对时模块用于根据接收卫星定位系统的信号进行对时，并以此同步站内相关设备的时钟；所述报表处理模块用于根据需求选择历史数据，生成不同格式和类型的报表，并且报表支持文件导出和打印。
[0020]进一步地，所述监控应用层包括防误闭锁模块，该防误闭锁模块基于预定义规则的常规防误闭锁和基于拓扑分析的防误闭锁功能，采用经过防误验证法人操作指令，当出
错时应告警并闭锁指令执行，且设备开断控制的控制对象范围为断路器、负有开关、隔离开关、接地刀闸、主变压器分接头和无功补偿设备。
[0021]进一步地，所述监控应用层还包括设备开断控制模块，设备开断控制模块具有自动控制和人工控制两种控制方式，控制操作级别由高到低为就地、站内监控和远方控制，人工控制设备开断时，微电网监控系统具有操作监护功能，监护人员可在本机或者另外的操作员站实施监护，在微电网监控系统中对开断设备应采用选择、返校和执行三个步骤。
[0022]进一步地，所述的能量管理应用层包括发电预测模块，该发电预测用于根据历史数据、实测数据进行发电功率预测，接收功率预测系统的发电功率预测数据，对于包含风电、光伏发电间歇式发电形式的微电网系统，配置相应的风力发电或光伏发电的电量预测功能。
[0023]进一步地，所述的能量管理应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合能源电网控制系统，其特征在于，该控制系统采用四层架构，包括：计算机系统层，所述计算机系统层包括实时数据库、关系数据库、计算机操作系统和计算机网络；支撑平台，包括系统资源管理模块和图模库一体化模块，系统资源管理模块用于节点监视、进程监视管理以及文件传递和同步，模库一体化模块用于量测模型数据、设备模型数据和图形及图元数据的导入导出，图元编辑、图形组态编辑和图形转换；监控应用层，包括微电网运行模式控制模块，用于微电网并离网运行模式切换，向分布式电源和并网接口装置下达模式切换命令，在并离网运行模式切换时,选择停电切换或平滑切换，在电网发生故障时自动从微电网并网运行控制模式切换至离网运行控制模式，在电网故障恢复后,微电网由离网运行向并网运行切换时,微选择自动执行或接收上级指令后执行；能量管理应用层，包括电压无功管理模块，用于对微电网无功电压运行进行优化设置，无功电压运行模式可包括：并网点功率因数控制模式、并网点无功功率控制模式、电压控制模式或离网无功平衡模式，并针对选定的控制模式给出参数设定值或范围。2.根据权利要求1所述的综合能源电网控制系统，其特征在于，所述的监控应用层在微电网并离网运行模式切换时所采用方法如下：1)光伏电池应保持MPPT模式，当光伏电池输出大于负荷消耗且蓄电池充满时，应工作在定电压模式，光伏输出小于负荷消耗时或光伏输出为零，蓄电池有储能，应工作在放电模式；2)蓄电池储能为0，光伏输出持续增加但小于负荷消耗时，蓄电池停止运行，光伏输出超过微电网负荷消耗，蓄电池未充满，蓄电池充电；3)当光伏输出超过微电网负荷消耗，工作在低输出运行模式，当负荷需求持续增加，光伏电池和蓄电池已不能满足负荷用电需求，微型燃气轮机则增加输出功率，光伏发电结束且储能装置储能为零，则完全由微型燃机轮机供电。3.根据权利要求1所述的综合能源电网控制系统，其特征在于，所述的计算机操作系统采用windows、linux或unix中的一种，关系数据库为oracle、mysql或sqlserver数据库中的一种。4.根据权利要求1或2所述的综合能源电网控制系统，其特征在于，所述的支撑平台还包括权限管理模块，所述权限管理模块用于根据不同的工作职能和工作性质赋予人员不同的权限和权限有效期，包括层次权限管理、权限...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙炜哲，王子驰，雷炳银，侯葵，孙荣智，周银锋，苏雨晴，徐立军，刘健，
申请(专利权)人：北京平高清大科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：