一种基于VACON工业变频器的电能量路由器控制系统、方法和存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于VACON工业变频器的电能路由器控制系统、方法和存储介质，所述方法包括：获取分布式电源的供电电能信息、用电终端的电能需求信息和微电网的电力负荷；根据所述供电电能信息、电能需求信息和电力负荷制定用电调度方案；根据用电调度方案确定工作模式，所述工作模式包括并网运行模式与孤岛运行模式。本发明专利技术的有益效果在于：电能路由器配合外电网、微电网、分布式电源、光伏单元和储能单元使用，通过电能需求信息和微电网的电力负荷；制定用电调度方案；根据用电调度方案确定工作模式，作用于各节点之间，调节节点功率流向，进一步增加功率流通灵活程度，进行统一调度管理。度管理。度管理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VACON工业变频器的电能量路由器控制系统、方法和存储介质


[0001]本专利技术涉及电能量路由器
，具体为一种基于VACON工业变频器的 电能量路由器控制系统、方法和存储介质。

技术介绍

[0002]能量路由器的研究最早可追溯到美国国家科学基金会(NSF)资助下北卡州 立大学建立的未来可再生电能传递与管理(Future Renewable Electric EnergyDelivery And Management，FREEDM)系统。该系统参考互联网系统，采用分层 控制架构，由分布式电源、分布式储能、负载可“即插即用”接口、智能能量 管理(Intelligent Energy Management，IEM)模块、分布式网络智能 (Distributed Grid Intelligence，DGI)单元三个核心环节组成。其中以SST 为核心的IEM模块作为系统的智能化管理中心负责对分布式能源的能量、信息 集中化传输与协调管理，科研人员借鉴互联网中信息路由器的概念，将其称为 能量路由器。
[0003]近年来，一方面非可再生能源的不断减少、环境问题的日益凸显，另一方 面，人们对居住环境舒适度的要求不断提高，这都要求我们寻找合适的可再生 能源以减少非可再生能源的利用和满足日益增长的电能需求。而以风电、光伏 等清洁能源以分布式发电的接入形式进入配电网则很好的满足了上述需求。然 而在接入分布式电源的配电系统中，不同的分布式电源、同一分布式电源在不 同时刻具有多种不同供电能力和供电电能质量；同时，负荷侧电力用户的各种 负载对电源的供电能力及电能质量的需求也不尽相同，实现电源与负载的匹配 运行十分困难，所以建立一个电源与负载协调运行的电力网络控制系统势在必 行。

技术实现思路

[0004]为克服上述
技术介绍
中负荷侧电力用户的各种负载对电源的供电能力及电 能质量的需求不尽相同。实现电源与负载的匹配运行十分困难的缺点，本专利技术 的目的在于提供一种基于VACON工业变频器的电能量路由器控制系统、方法和 存储介质。
[0005]为了达到以上目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种基于VACON工业变频器的电能路由器控制系 统，所述电能路由器控制系统包括双向变换模块、控制管理模块和检测模块；
[0007]所述检测模块与分布式电源连接，检测模块用于获取各分布式电源的供电 电能信息；所述检测模块与用电终端连接，检测模块用于获取用电终端的电能 需求信息，所述检测模块还用于获取微电网的电力负荷；
[0008]所述控制管理模块与检测模块连接，控制管理模块用于根据所述供电电能 信息、电能需求信息和电力负荷，制定电能调度方案；所述控制管理模块与分 布式电源连接，控制管理模块用于控制并协调各分布式电源间的功率分配；
[0009]所述控制管理模块连接与双向变换模块连接，控制管理模块控制用于控制 双向变换模块进行电能变换，调整电能路由器的输出电压，所述双向变换模块 采用VACON工业变频器；
[0010]所述双向变换模块分别与外电网和分布式电源连接；所述用电终端包括直 流负载和交流负载。
[0011]在一些可能的实施方式中，所述分布式电源包括储能单元，所述检测模块 与储能单元连接，检测模块用于获取储能单元的电能容量；所述控制管理模块 与储能单元连接，控制管理模块用于控制并协调储能单元的充放电功率。
[0012]在一些可能的实施方式中，所述分布式电源包括光伏单元，所述检测模块 与光伏单元连接，检测模块用于获取光伏单元的输出功率；所述控制管理模块 与光伏单元连接，控制管理模块用于控制光伏单元的输出功率。
[0013]在一些可能的实施方式中，所述分布式电源包括发电机单元，所述检测模 块与发电机单元连接，检测模块用于获取发电机单元的输出功率；所述控制管 理模块与发电机单元连接，检测模块用于控制发电机单元的输出功率。
[0014]在一些可能的实施方式中，所述分布式电源包括风机发电单元，所述检测 模块与风机发电单元连接，检测模块用于获取风机发电单元的输出功率；所述 控制管理模块与风机发电单元连接，控制管理模块用于控制风机发电单元的输 出功率。
[0015]在一些可能的实施方式中，所述VACON工业变频器包括若干个AC/DC变换器、 DC/AC变换器和DC/DC变换器，所述AC/DC变换器与外电网连接，所述DC/DC变换 器与直流负载连接，所述DC/AC变换器与交流负载连接。
[0016]在一些可能的实施方式中，所述电能路由器系统还包括通信模块，所述通 信模块根据电能调度方案计算各电能路由器之间的路由策略。
[0017]本专利技术的第二专利技术，提供一种基于VACON工业变频器的电能路由器控制方 法，应用于上述的一种基于VACON工业变频器的电能路由器控制系统，包括如下 步骤：
[0018]获取分布式电源的供电电能信息、用电终端的电能需求信息和微电网的电 力负荷；
[0019]根据所述供电电能信息、电能需求信息和电力负荷制定用电调度方案；
[0020]根据用电调度方案确定工作模式，所述工作模式包括并网运行模式与孤岛 运行模式。
[0021]在一些可能的实施方式中，所述并网运行模式如下：
[0022]外电网处于恒功率发电时，此时的功率若高于或低于电力负荷需求功率时， 由储能单元负责维持微电网内功率平衡和电压稳定；当电价高且储能单元电能 容量充足时，储能单元以恒功率放电；
[0023]外电网处于恒功率发电时，此时的功率若高于或低于电力负荷需求功率时， 由储能单元负责维持微电网内功率平衡和电压稳定；当电价高且储能单元电能 容量充足时，储能单元以恒功率放电；当电价低且储能单元电能容量不足时， 储能单元以恒功率充电；
[0024]当分布式电源输出的功率大于直流负载的需求功率时，外电网可以吸收额外 的功率防止直流负载电压的升高；
[0025]当分布式电源输出的功率不能满足直流负载的需求时，外电网可以补充分布 式
电源的功率缺额。
[0026]所述孤岛运行模式如下：
[0027]光伏单元注入直流/交流负载的功率较大时，储能单元用于抑制直流负载电 压的上升而进入充电状态；光伏单元注入直流负载的功率较小时，储能单元用 于抑制直流负载电压的下降而进入放电状态；
[0028]当光伏单元的输出功率高于直流负载的需求功率，并且储能单元充电状态达 到极值后，储能单元不再维持直流负载电压，光伏单元由MPPT模式切换到恒压 模式；
[0029]光伏单元和储能单元的总输出功率不满足直流负载需求时，直流负载电压低 于微电网要求的最低限度。
[0030]本专利技术的第三方面，提供一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质上 存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述的一种基于VACON工业 变频器的电能路由器控制系统或执行时实现上述的一种基于VACON工业变频器 的电能路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于VACON工业变频器的电能路由器控制系统，其特征在于，所述电能路由器控制系统包括双向变换模块、控制管理模块和检测模块；所述检测模块与分布式电源连接，检测模块用于获取各分布式电源的供电电能信息；所述检测模块与用电终端连接，检测模块用于获取用电终端的电能需求信息，所述检测模块还用于获取微电网的电力负荷；所述控制管理模块与检测模块连接，控制管理模块用于根据所述供电电能信息、电能需求信息和电力负荷，制定电能调度方案；所述控制管理模块与分布式电源连接，控制管理模块用于控制并协调各分布式电源间的功率分配；所述控制管理模块连接与双向变换模块连接，控制管理模块控制用于控制双向变换模块进行电能变换，调整电能路由器的输出电压，所述双向变换模块采用VACON工业变频器；所述双向变换模块分别与外电网和分布式电源连接；所述用电终端包括直流负载和交流负载。2.根据权利要求1所述的一种基于VACON工业变频器的电能路由器控制系统，其特征在于，所述分布式电源包括储能单元，所述检测模块与储能单元连接，检测模块用于获取储能单元的电能容量；所述控制管理模块与储能单元连接，控制管理模块用于控制并协调储能单元的充放电功率。3.根据权利要求1所述的一种基于VACON工业变频器的电能路由器控制系统，其特征在于，所述分布式电源包括光伏单元，所述检测模块与光伏单元连接，检测模块用于获取光伏单元的输出功率；所述控制管理模块与光伏单元连接，控制管理模块用于控制光伏单元的输出功率。4.根据权利要求1所述的一种基于VACON工业变频器的电能路由器控制系统，其特征在于，所述分布式电源包括发电机单元，所述检测模块与发电机单元连接，检测模块用于获取发电机单元的输出功率；所述控制管理模块与发电机单元连接，检测模块用于控制发电机单元的输出功率。5.根据权利要求1所述的一种基于VACON工业变频器的电能路由器控制系统，其特征在于，所述分布式电源包括风机发电单元，所述检测模块与风机发电单元连接，检测模块用于获取风机发电单元的输出功率；所述控制管理模块与风机发电单元连接，控制管理模块用于控制风机发电单元的输出功率。6.根据权利要求1所述的一种基于VACON工业变频器的电能路由器控制系统，其特征在于，所述VACON工业变频器包括若干个AC/DC变换器、DC/AC变换器和DC/DC变换器，所述AC/DC变换器与外电网连接，所述DC/DC变换器与直流负载连接，所述DC/AC变换器与交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，毛志龙，
申请(专利权)人：苏州思善齐自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：