【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防雷调度系统，具体为一种智能微电网的防雷调度系统。
技术介绍
1、微电网作为一个将负荷、分布式电源、储能装置与控制装置等集于一体的独立可控单元，具有微型、清洁、自治、灵活等优点，随着微电网十多年的发展，利用微电网在中低压层面上对分布式电源进行能量管理并实现高效应用已成为主流观点，但是微电网电压等级不高，并承载了大量分布式新能源并网，电气特性较为复杂。相较于传统供配电网来说，雷击对微电网可靠运行将构成更大威胁。因此，如何保证微电网应对雷电的能力，提高微电网的防雷性能，是保证微电网稳定运行的重大难题。
2、现有技术中对电网防雷性能的提升主要包括两个方面，第一是在电网中架设避雷线、避雷器、避雷针等设备以降低雷电击中时带来的雷电流的影响；第二则是通过监测雷电的形成，实现雷电预警，通过引雷火箭、无人机、激光技术等手段实现人工引雷。然而以上防雷技术方法并未涉及微电网本身的功率分配的问题，都没有从智能微电网自身的潮流特性出发，忽视了微电网本身的灵活性，大大增加了防雷成本。而且像架设安装避雷线设备、采取相关技术手段实现人工引雷等防雷措施并不能做到实时可控、“立竿见影”，忽视了微电网本身的即时性，也不利于智能微电网的可靠性。
3、因此提高智能微电网应对雷电的能力，除了常规的防雷能力以外，更需采用高效、可控、可调节的灵活防雷措施。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种智能微电网的防雷调度系统，解决了上述
技术介绍
中提到的问题。
2、
3、所述雷电预测模块包括有综合信息监测单元、多普勒雷达、大气电场仪和雷电预警定位单元；
4、所述数据处理模块包括设备投切决策与防雷可靠系数评定单元、最优潮流计算单元和“源-荷-储”数据处理单元；
5、所述人机交互模块包括有显示单元与强控单元；
6、所述集中调控模块包括有分布式发电机组调控单元、储能调控单元与可控负荷调控单元。
7、进一步的，所述雷电预测模块用于对智能微电网所处地区的各种相关数据进行实时探测获取，在此基础上实现雷电预警定位，其各个单元的主要功能如下：
8、综合信息监测单元用于获取并向雷电预警定位单元输入微电网所在地区位置信息、卫星云图、气象预警信息等多方信息数据；
9、大气电场仪与多普勒雷达完全覆盖智能微电网所在位置区域，用于获取并向雷电预警定位单元输入雷电定位数据与电场强度数据；
10、雷电预警定位单元接收到综合信息监测单元、大气电场仪与多普勒雷达传输的数据后，参考历史时刻中该地区已有的雷暴天气数据制定目标区域的电场强度阈值和电场时序差分阈值，基于该标准对获取的数据进行评价分析并进行雷电预警定位，同时将预警定位结果传输至人机交互模块的显示单元与数据处理模块的设备投切决策与防雷可靠系数评定单元。
11、进一步的，所述设备投切决策与防雷可靠系数评定单元用于接受雷电预警定位单元发送来的雷电预警特征数据，并根据微电网运行情况进行风险评估与设备投切决策、防雷可靠系数评定，系统中可被决策投切与否的设备有：分布式发电机组、储能装置、可控负荷，同时将设备投切决策结果与防雷可靠系数传输至最优潮流计算单元；
12、最优潮流计算单元根据微电网设备投切决策与防雷可靠系数评定结果对微电网进行实时最优潮流计算，在满足节点电压约束、支路电流约束、负荷需求响应约束、储能装置充放电状态约束、储能装置充放电时刻约束、储能装置功率约束与容量约束、各分布式发电机组运行、启停约束的前提下，综合考虑智能微电网运行经济性及可靠性，计算达到安全运行指标的最优潮流；
13、“源-荷-储”数据处理单元用于实时接收最优潮流计算单元的潮流计算结果，并根据该结果对微电网中各分布式发电机组、储能装置、可控负荷的功率分配下达指令，并将功率分配指令实时传送至人机交互模块的显示单元与集中调控模块
14、进一步的，所述显示单元用于向微电网运维人员显示微电网运行信息、雷电信息、系统调控信息和历史信息，其中历史信息为系统运行时采集的最近10次雷击现象发生的时间、经纬度等信息，可以为微电网实时调控工作提供参考和指导；
15、强控单元用于特殊情况时微电网运维人员对微电网进行即时控制，直接作用于集中调控模块、指令优先级高于“源-荷-储”数据处理单元传输的指令。
16、进一步的，所述集中调控模块通过分布式发电机组调控单元、储能调控单元与可控负荷调控单元可以实现对分布式发电机组、储能装置与可控负荷的实时调度。
17、进一步的，所述雷电预测模块结合综合信息监测单元、多普勒雷达、大气电场仪的数据进行雷电探测预警，并输出目标点雷击风险系数。
18、目标点雷击风险系数
19、式中，α1，α2是智能微电网当地系数，与综合信息单元所输入的微电网所在地区位置信息、卫星云图、气象预警信息等多方信息数据有关,α1一般取经验值在0.000625-0.0014285之间，α2一般取经验值在0.5-1之间，e表示大气电场仪所测得的电场强度；e(x,y,z)表示目标区域空间里任意一点的电场强度的大小，e0为微电网所在区域电场强度雷击评定标准值的绝对值，一般取经验值8kv/m。
20、进一步的，所述雷电预测模块的预警分为四个等级：分别为红色预警、橙色预警、黄色预警和绿色预警；
21、雷电探测预警功能输出预警等级为红色，即微电网区域内存在目标点雷击风险系数μ>＝0.8时，需根据雷电探测预警定位系统返回的雷击预警位置与电气接线关系判定是否需要立即进入设备投切决策，雷电探测预警功能输出预警等级为橙色与黄色，即微电网区域内存在目标点雷击风险系数μ处于0.2-0.8之间时，不考虑设备投切，雷击风险系数μ直接影响于防雷可靠系数；
22、防雷可靠系数
23、其中λ≥0是表示经验风险与智能微电网系统复杂度的系数。
24、进一步的，在设备投切决策或防雷可靠系数评定后采用随机权重粒子群算法进行实时最优潮流计算，输出预测功率分配结果；
25、智能防雷系统最优潮流计算目标函数为：
26、
27、式中，表示智能微电网中分布式发电机组、储能设备、可控负荷接入点i的防雷可靠系数，和pi(t)分别表示智能微电网中分布式发电机组、储能设备、可控负荷接入点i的日功率的平均值和时刻值，pimax和pimin分别表示智能微电网中分布式发电机组、储能设备、可控负荷接入点i的日功率的最大值和最小值，
28、智能防雷系统最优潮流计算目标函数为：
29、minf2＝cess-ress+cld+closs
30、其中，cess为智能微电网中储能系统功率调用成本，ress为智能微电网中储能系统充放电产生的“低储本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，包括雷电预测模块、数据处理模块、人机交互模块和集中调控模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，所述雷电预测模块用于对智能微电网所处地区的各种相关数据进行实时探测获取，在此基础上实现雷电预警定位，其各个单元的主要功能如下：
3.根据权利要求2所述的一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，所述设备投切决策与防雷可靠系数评定单元用于接受雷电预警定位单元发送来的雷电预警特征数据，并根据微电网运行情况进行风险评估与设备投切决策、防雷可靠系数评定，系统中可被决策投切与否的设备有：分布式发电机组、储能装置、可控负荷，同时将设备投切决策结果与防雷可靠系数传输至最优潮流计算单元；
4.根据权利要求1所述的一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，所述显示单元用于向微电网运维人员显示微电网运行信息、雷电信息、系统调控信息和历史信息，其中历史信息为系统运行时采集的最近10次雷击现象发生的时间、经纬度等信息，可以为微电网实时调控工作提供参考和指导；
5.根据权利要求1所述的一
6.根据权利要求3所述的一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，所述雷电预测模块结合综合信息监测单元、多普勒雷达、大气电场仪的数据进行雷电探测预警，并输出目标点雷击风险系数。
7.根据权利要求6所述的一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，所述雷电预测模块的预警分为四个等级：分别为红色预警、橙色预警、黄色预警和绿色预警；
8.根据权利要求7所述的一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，在设备投切决策或防雷可靠系数评定后采用随机权重粒子群算法进行实时最优潮流计算，输出预测功率分配结果；
9.根据权利要求8所述的一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，所述随机权重粒子群算法流程如下:
...【技术特征摘要】
1.一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，包括雷电预测模块、数据处理模块、人机交互模块和集中调控模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，所述雷电预测模块用于对智能微电网所处地区的各种相关数据进行实时探测获取，在此基础上实现雷电预警定位，其各个单元的主要功能如下：
3.根据权利要求2所述的一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，所述设备投切决策与防雷可靠系数评定单元用于接受雷电预警定位单元发送来的雷电预警特征数据，并根据微电网运行情况进行风险评估与设备投切决策、防雷可靠系数评定，系统中可被决策投切与否的设备有：分布式发电机组、储能装置、可控负荷，同时将设备投切决策结果与防雷可靠系数传输至最优潮流计算单元；
4.根据权利要求1所述的一种智能微电网的防雷调度系统，其特征在于，所述显示单元用于向微电网运维人员显示微电网运行信息、雷电信息、系统调控信息和历史信息，其中历史信息为系统运行时采集的最近10次雷击现象发生的时间、经纬...
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