含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台和方法技术

本申请公开了含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台，所述平台接入若干配电自动化终端和计量单元，所述配电自动化终端和计量单元采集与其连接的分布式电源或中低压无功补偿终端的实时数据，所述平台包括操作系统与底层驱动模块、规约转换模块、数据库模块、维护软件模块、控制策略算法模块和SCADA监控系统模块。本发明专利技术可广泛接入配网侧分布式电源、可兼容现有配网自动化终端的接入、可接入配电网中低压无功补偿终端，利用线路进行电力载波通信可减小改造力度，方便工程实施，可基于有源配电网潮流的分析与数据统计，制定多源互补策略，优化电能质量，实现降线损功能，提高配电网管理水平和运行能力。网管理水平和运行能力。网管理水平和运行能力。

【技术实现步骤摘要】
含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台和方法


[0001]本专利技术属于配电网信息管理
，涉及含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台和方法。

技术介绍

[0002]通常，110kV及以下电力网络属于配电网络，配电网通过配电变压器将电能分配给用户。目前，电网利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、用户数据、电网结构数据和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。
[0003]一方面，越来越多的分布式电源接入配电网，使配电网变成有源配电网，另一方面，各类感性负荷接入影响电压质量，传统配网自动化系统已无法适应分布式电源及中低压无功补偿装置接入的新型配电网发展，缺少海量分布式电源的数据库建模和策略控制以实现新型配电网的管理和电能质量的优化。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的不足，本申请提供含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台和方法，其依靠现有配网自动化系统技术开发，适用于有源配电网的信息化交互，可满足含海量分布式电源及中低压无功补偿装置接入的管理和控制。
[0005]为了实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台，所述平台接入若干配电自动化终端和计量单元，所述配电自动化终端和计量单元采集与其连接的分布式电源或中低压无功补偿终端的实时数据；
[0007]所述平台包括操作系统与底层驱动模块、规约转换模块、数据库模块、维护软件模块、控制策略算法模块和SCADA监控系统模块；
[0008]所述操作系统与底层驱动模块，用于提供平台运行的操作系统与底层驱动；
[0009]所述规约转换模块，用于平台与区域内配电自动化终端、计量单元、配电网分布式电源和中低压无功补偿终端的信息交互；
[0010]所述数据库模块，用于存储配电自动化终端和计量单元的实时数据；
[0011]所述维护软件模块，用于控制策略的制定与下发；
[0012]所述控制策略算法模块，用于基于从数据库模块内调取的区域无功数据，根据控制策略控制中低压无功补偿终端投切或配电网分布式电源输出无功；
[0013]所述SCADA监控系统模块，用于对配电网内多种终端数据进行监控，并可人工下发分布式电源管理指令，优化配网能源管理。
[0014]本专利技术进一步包括以下优选方案：
[0015]优选地，所述分布式电源包括小型风力发电、分布式光伏发电及储能系统；
[0016]所述配电自动化终端包括FTU、DTU、TTU；
[0017]所述中低压无功补偿终端包括10kV及以下电压等级的线路无功补偿装置。
[0018]优选地，所述操作系统与底层驱动模块，采用嵌入式Linux操作系统，底层驱动包含DM9000A网络设备驱动和16C554扩展串口驱动。
[0019]优选地，所述规约转换模块，支持101、104、modbusRTU、mobusdTCP和 CDT协议。
[0020]优选地，所述配电自动化终端与配电网分布式电源或中低压无功补偿终端间利用10kV线路构建电力载波通信网络。
[0021]优选地，所述数据库模块，采用mysql数据库存储配电自动化终端和计量单元的实时数据，并以异步方式完成规约转换。
[0022]优选地，所述维护软件模块采用LGS保护平台集成开发环境，基于本地硬件配置、本地软件配置、逻辑图文件和远端配置文件实现控制策略的制定与下发。
[0023]本专利技术HIA提供一种含分布式电源接入的有源配电网信息化交互方法，包括以下步骤：
[0024]步骤1：平台初始化，规约转换模块初始化；
[0025]步骤2：利用中低压无功补偿终端或配电网分布式电源与配电自动化终端之间利用10kV线路构建的电力载波通信网络，通讯协议采用modbusRTU协议，将中低压无功补偿终端或配电网分布式电源数据转发给配电自动化终端；
[0026]步骤3：配电自动化终端通过电力104协议与含分布式电源接入的有源配网信息化交互平台通讯；
[0027]步骤4：配电自动化终端实时数据存入数据库模块；
[0028]步骤5：维护软件模块制定控制策略，生成本地硬件配置、软件配置、逻辑图文件和远端配置文件，并将其下发至控制策略算法模块；
[0029]步骤6：控制策略算法模块基于从数据库模块内调取的区域无功数据，根据控制策略控制中低压无功补偿终端投切或配电网分布式电源输出无功；
[0030]步骤7：SCADA监控系统模块对配电网内多种终端数据进行监控，采用104 通讯协议，接收配网终端遥测、遥信数据，并可采用人工下发分布式电源管理指令的方式优化配网能源管理。
[0031]优选地，所述控制策略包括恒无功策略或恒电压策略模式。
[0032]优选地，步骤6中，恒无功控制模式下，控制策略算法模块根据设定的无功功率参考值，基于控制系统的闭环调节控制中低压无功补偿终端投切或配电网分布式电源输出无功，具体的：
[0033]采用瞬时无功功率理论的计算方法对中低压无功补偿终端投切或配电网分布式电源当前无功输出进行计算，得到瞬时无功功率；
[0034]对无功功率参考值和瞬时无功功率的差值进行PI调节，使得中低压无功补偿终端或分配电网布式电源输出无功功率等于参考值。
[0035]优选地，步骤6中，恒电压控制模式下，控制策略算法模块根据设定的电压参考值，计算无功需求并控制中低压无功补偿终端或配电网分布式电源释放或者吸收无功功率，通过动态的无功调节控制将系统电压稳定在一定范围之间。
[0036]优选地，步骤6中，恒电压控制模式下，控制算法模块基于电压参考值和测量得到的系统电压的差值作闭环调节控制，具体的：
[0037]控制算法模块根据当前系统工作状态，下发中低压无功补偿终端投切指令或分布式电源无功遥调指令，当系统电压高，即差值小于零时，吸收容性无功功率，当系统电压低，即差值大于零时，输出容性无功功率，从而将系统稳定在一定范围之内。
[0038]本申请所达到的有益效果：
[0039]本专利技术可广泛接入配网侧分布式电源、可兼容现有配网自动化终端的接入、可接入配电网中低压无功补偿终端，利用线路进行电力载波通信可减小改造力度，方便工程实施，可基于有源配电网潮流的分析与数据统计，制定多源互补策略，优化电能质量，实现降线损功能，提高配电网管理水平和运行能力。
附图说明
[0040]图1是现阶段配电网信息化交互平台示意图；
[0041]图2是本专利技术含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台示意图；
[0042]图3是本专利技术含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台结构图；
[0043]图4是本专利技术含分布式电源接入的有源配电网信息化交互方法流程图；
[0044]图5是本专利技术中低压无功补偿终端或分布式电源与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台，所述平台接入若干配电自动化终端和计量单元，所述配电自动化终端和计量单元采集与其连接的分布式电源或中低压无功补偿终端的实时数据，其特征在于：所述平台包括操作系统与底层驱动模块、规约转换模块、数据库模块、维护软件模块、控制策略算法模块和SCADA监控系统模块；所述操作系统与底层驱动模块，用于提供平台运行的操作系统与底层驱动；所述规约转换模块，用于平台与区域内配电自动化终端、计量单元、配电网分布式电源和中低压无功补偿终端的信息交互；所述数据库模块，用于存储配电自动化终端和计量单元的实时数据；所述维护软件模块，用于控制策略的制定与下发；所述控制策略算法模块，用于基于从数据库模块内调取的区域无功数据，根据控制策略控制中低压无功补偿终端投切或配电网分布式电源输出无功；所述SCADA监控系统模块，用于对配电网内多种终端数据进行监控，并可人工下发分布式电源管理指令，优化配网能源管理。2.根据权利要求1所述的含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台，其特征在于：所述分布式电源包括小型风力发电、分布式光伏发电及储能系统；所述配电自动化终端包括FTU、DTU、TTU；所述中低压无功补偿终端包括10kV及以下电压等级的线路无功补偿装置。3.根据权利要求1所述的含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台，其特征在于：所述操作系统与底层驱动模块，采用嵌入式Linux操作系统，底层驱动包含DM9000A网络设备驱动和16C554扩展串口驱动。4.根据权利要求1所述的含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台，其特征在于：所述规约转换模块，支持101、104、modbusRTU、mobusdTCP和CDT协议。5.根据权利要求1所述的含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台，其特征在于：所述配电自动化终端与配电网分布式电源或中低压无功补偿终端间利用10kV线路构建电力载波通信网络。6.根据权利要求1所述的含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台，其特征在于：所述数据库模块，采用mysql数据库存储配电自动化终端和计量单元的实时数据，并以异步方式完成规约转换。7.根据权利要求1所述的含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台，其特征在于：所述维护软件模块采用LGS保护平台集成开发环境，基于本地硬件配置、本地软件配置、逻辑图文件和远端配置文件实现控制策略的制定与下发。8.基于权利要求1
‑
7任意一项所述的含分布式电源接入的有源配电网信息化交互平台
实现的含分布式电源接入的有源配电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思汉，宋海勇，夏宏，李红，岳文超，李光熹，尹力，汪洋，李星一，张雅婷，丁新第，朱津仪，陶乐园，何涛，严健，蒋一铭，武康，王同兵，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司，
类型：发明
国别省市：