一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置制造方法及图纸

技术编号：40641381 阅读：4 留言：0更新日期：2024-03-13 21:23

本发明专利技术提供一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，包括分布式多并网逆变器控制模块，所述分布式多并网逆变器控制模块用于根据电网阻抗辨识算法获得的SCR值进行电流源模式或者电压源模式的切换；微控制器，所述微控制器连接分布式多并网逆变器控制模块；电参量信号采集模块，所述电参量信号采集模块连接微控制器，所述电参量信号采集模块用于获取电网的电参量信号；通信控制模块，通信控制模块连接微控制器、电参量信号采集模块和用户侧负荷端。本发明专利技术通过根据实际情况选择合适的模式，可以更好地匹配电力系统的阻抗，避免因负载变化导致的不匹配问题；这有助于保持逆变器与电力网络之间的稳定连接，提高并网逆变器的稳定性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路负荷的聚合管理，具体为一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置。

技术介绍

1、目前，随着电力负荷的不断增加和能源消耗的加剧，新能源发电的渗透率逐渐提高，电力负荷聚合能源管理系统得到了广泛应用；电力负荷聚合能源管理系统技术是一种将分散的能源资源进行整合和管理的技术。它通过智能化的控制和优化算法，将分布式能源资源(如太阳能、风能、储能等)与传统的电力系统相结合，实现对电力负荷的聚合和管理，以提高能源利用效率和供电可靠性。

2、现有的电力负荷聚合能源管理系统通过对电力负荷进行聚合管理，系统可以根据实时需求进行能源调度，最大限度地提高能源利用效率，降低能源成本，提高能源供应可靠性。然而，现有的用户侧终端控制装置以及新能源并网电力系统的稳定性存在一些问题，如现有的并网逆变器的控制策略的并网稳定性不高，现有的新能源系统直接通过与并网逆变器连接后连接到负载，会因为电力系统中电网电压的频繁波动、剧烈变化或不稳定性会对并网逆变器的运行稳定性产生负面影响，同时电力系统中存在的谐波和其他电磁干扰可能会影响并网逆变器的工作稳定性，造成并网稳定性不高。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，可以解决现有的问题。

2、为了实现上述目的，本专利技术是技术方案如下：

3、本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，包括

<p>4、分布式多并网逆变器控制模块，所述分布式多并网逆变器控制模块连接新能源端，所述分布式多并网逆变器控制模块用于根据电网阻抗辨识算法获得的scr值进行电流源模式或者电压源模式的切换；

5、微控制器，所述微控制器连接所述分布式多并网逆变器控制模块；

6、电参量信号采集模块，所述电参量信号采集模块连接微控制器，所述电参量信号采集模块用于获取电网的电参量信号；

7、通信控制模块，所述通信控制模块连接微控制器、电参量信号采集模块和用户侧负荷端，所述通信控制模块用于进行通信。

8、进一步的，所述分布式多并网逆变器控制模块包括并网逆变器、谐波滤波器、弱电网、电网阻抗辨识单元和模式切换单元，所述并网逆变器连接谐波滤波器，所述谐波滤波器、所述弱电网连接到电网阻抗辨识单元；所述并网逆变器依据谐波滤波器输出的公共耦合点电流、弱电网的输出的公共耦合点电源通过电网阻抗辨识单元内的电网阻抗辨识算法获得scr值；所述电网阻抗辨识单元连接到模式切换单元；所述模式切换单元根据所述电网阻抗辨识单元获得的scr值进行电流源模式或者电压源模式的切换。

9、进一步的，所述电参量信号采集模块包括电压电流传感器和模拟信号电路单元，所述模拟型号电路单元将电压电路传感器输出的模拟信号转换为数字信号。

10、进一步的，所述模拟信号电路单元包括多路缩放电路子单元、模拟复用开关、处理器、程控增益放大器和模数转换器；每路所述缩放电路子单元的输入端输入信号，各路所述缩放电路子单元的输出端连接模拟复用开关；所述模拟复用开关连接处理器，所述处理器对模拟复用开关的信号进行控制；所述模拟复用开关的输出端连接程控增益放大器，且所述程控增益放大器连接处理器；所述程控增益放大器的输出端连接模数转换器，且所述模数转换器连接处理器；所述处理器对程控增益放大器输入到模数转换器内的命令进行采样并使模拟信号转换为数字信号。

11、进一步的，还包括装置id号控制与辨识模块，所述装置id号控制与辨识模块连接微控制器和通信控制模块；所述装置id号控制与辨识模块用于获取装置的唯一标识符，辨识和控制该装置。

12、进一步的，所述装置id号控制与辨识模块包括id号生成器、id号存储器和id号识别器；所述id号生成器根据相应的装置生成对应的id号；所述id号生成器连接id号存储器，所述id号存储器用于将生成的id号存储到id号存储器内；所述id号存储器连接id号识别器，所述id号识别器识别相应的id号并启闭、控制与id号对应的装置。

13、进一步的，还包括云平台处理模块、锂电池和人机交互模块；所述云平台处理模块、所述锂电池和所述人机交互模块连接微控制器。

14、进一步的，所述人机交互模块包括触摸显示单元、按键单元和uart终端；所述锂电池通过充电电路连接到分布式多并网逆变器控制模块。

15、进一步的，所述通信控制模块包括rs485、以太网、4g、蓝牙、wifi和zigbee中的一种或者多种。

16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：

17、本专利技术能够在不同新能源发电渗透率下自适应的调配并网逆变器基于锁相环控制的电流源模式以及基于功率自同步控制的电压源模式投入的比例，电流源模式和电压源模式切换使用，有助于减少电力系统的波动和振荡，提高稳定性；同时通过根据实际情况选择合适的模式，可以更好地匹配电力系统的阻抗，避免因负载变化导致的不匹配问题；这有助于保持逆变器与电力网络之间的稳定连接，提高并网逆变器的稳定性。本专利技术更加适用于新能源发电高渗透率下电网阻抗大幅波动的场合，进一步使得电力系统达到更好的动稳态特性。

18、本专利技术的增设电参量信号采集模块获取电网中的电参量信号，通过相应的传感器和模拟信号电路单元，获取电力系统中的电参量数据，并将其转换为可用的数字信号进行处理和分析，本专利技术通过先模拟后转换的方式，提高电参量数据采集的准确性。

19、本专利技术通过对各个用户侧终端控制装置分配id号，利用对应的id号启闭、控制对应的装置，一方面便于精准的进行用户侧终端控制装置的控制与管理，另一方面提高收集和处理大量的用户数据的便捷性，避免数据泄露和降低安全风险。

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【技术保护点】

1.一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：包括分布式多并网逆变器控制模块，所述分布式多并网逆变器控制模块连接新能源端，所述分布式多并网逆变器控制模块用于根据电网阻抗辨识算法获得的SCR值进行电流源模式或者电压源模式的切换；

2.根据权利要求1所述的一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：所述分布式多并网逆变器控制模块包括并网逆变器、谐波滤波器、弱电网、电网阻抗辨识单元和模式切换单元，所述并网逆变器连接谐波滤波器，所述谐波滤波器、所述弱电网连接到电网阻抗辨识单元；所述并网逆变器依据谐波滤波器输出的公共耦合点电流、弱电网的输出的公共耦合点电源通过电网阻抗辨识单元内的电网阻抗辨识算法获得SCR值；所述电网阻抗辨识单元连接到模式切换单元；所述模式切换单元根据所述电网阻抗辨识单元获得的SCR值进行电流源模式或者电压源模式的切换。

3.根据权利要求1所述的一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：所述电参量信号采集模块包括电压电流传感器和模拟信号电路单元，所述模拟型号电路单元将电压电路传感器输出的模拟信号转换为数字信号。

4.根据权利要求3所述的一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：所述模拟信号电路单元包括多路缩放电路子单元、模拟复用开关、处理器、程控增益放大器和模数转换器；每路所述缩放电路子单元的输入端输入信号，各路所述缩放电路子单元的输出端连接模拟复用开关；所述模拟复用开关连接处理器，所述处理器对模拟复用开关的信号进行控制；所述模拟复用开关的输出端连接程控增益放大器，且所述程控增益放大器连接处理器；所述程控增益放大器的输出端连接模数转换器，且所述模数转换器连接处理器；所述处理器对程控增益放大器输入到模数转换器内的命令进行采样并使模拟信号转换为数字信号。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：还包括装置ID号控制与辨识模块，所述装置ID号控制与辨识模块连接微控制器和通信控制模块；所述装置ID号控制与辨识模块用于获取装置的唯一标识符，辨识和控制该装置。

6.根据权利要求5所述的一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：所述装置ID号控制与辨识模块包括ID号生成器、ID号存储器和ID号识别器；所述ID号生成器根据相应的装置生成对应的ID号；所述ID号生成器连接ID号存储器，所述ID号存储器用于将生成的ID号存储到ID号存储器内；所述ID号存储器连接ID号识别器，所述ID号识别器识别相应的ID号并启闭、控制与ID号对应的装置。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：还包括云平台处理模块、锂电池和人机交互模块；所述云平台处理模块、所述锂电池和所述人机交互模块连接微控制器。

8.根据权利要求7所述的一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：所述人机交互模块包括触摸显示单元、按键单元和UART终端。

9.根据权利要求1-4任意所述的一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：所述通信控制模块包括RS485、以太网、4G、蓝牙、WIFI和Zigbee中的一种或者多种。

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【技术特征摘要】

1.一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：包括分布式多并网逆变器控制模块，所述分布式多并网逆变器控制模块连接新能源端，所述分布式多并网逆变器控制模块用于根据电网阻抗辨识算法获得的scr值进行电流源模式或者电压源模式的切换；

2.根据权利要求1所述的一种新型电力负荷聚合能源管理系统用户侧终端控制装置，其特征在于：所述分布式多并网逆变器控制模块包括并网逆变器、谐波滤波器、弱电网、电网阻抗辨识单元和模式切换单元，所述并网逆变器连接谐波滤波器，所述谐波滤波器、所述弱电网连接到电网阻抗辨识单元；所述并网逆变器依据谐波滤波器输出的公共耦合点电流、弱电网的输出的公共耦合点电源通过电网阻抗辨识单元内的电网阻抗辨识算法获得scr值；所述电网阻抗辨识单元连接到模式切换单元；所述模式切换单元根据所述电网阻抗辨识单元获得的scr值进行电流源模式或者电压源模式的切换。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嵩，刘涛，许广林，贾斌，张世碧，周海，陈文涛，郑文立，罗双祥，廖一兵，黄桦，杨雨琪，岳佳明，钟建伟，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司恩施供电公司，
类型：发明
国别省市：

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