层级分布式电网系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种层级分布式电源智能电网系统，其单元系统包括：参数测量单元、节点参数通信单元、信息处理单元、调度单元、分布式能源接入单元和负荷输出单元，以及由多组单组可控蓄电池组成的蓄电池组。底层的一个单元系统与同层或上层的单元系统相连接，构成层级分布式电源智能电网系统。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能电网
，特别是涉及一种层级分布式电网系统。
技术介绍
近年来，智能电网作为各国的国家战略发展之一，受到持续关注。所谓“智能电网”，是指一种可以更智能地获取和分配电力的电网系统。智能电网容许各种不同类型发电和储能系统的接入，促使电力市场蓬勃发展。智能电网通过市场上供给和需求的互动，可以最有效地管理如能源、容量、容量变化率、潮流阻塞等参量，降低潮流阻塞，扩大市场。此外， 智能电网优化其资产应用，使运行更加高效。把传统电网改造成为新一代安全、高效与环保的智能电网，并形成新的技术产业， 是国家经济转型的一个重要途径，被视作重塑经济与能源格局的重要动力。智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统，可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集，且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户，实现对电能的最优配置与利用，提高电网运营的可靠性和能源利用效率。分布式电源(DER)的种类很多，包括小水电、风力发电、光伏电源、燃料电池和储能装置。由于分布式电源(如太阳能和风能发电)受自然条件的影响，电能输出不连续也极不稳定。为解决这一问题，电厂必须在蓄电及逆变送电方面花费大量投资，而且效果也不太理想，造成很大浪费。如何最大发挥清洁能源的投资效益，如何使不稳定的电源能满足人们使用的需要，是清洁能源有效利用的全球关注的问题。一般来说，分布式电源(DER)其容量从IkW到10丽。配电网中的分布式电源(DER)由于靠近负荷中心，降低了对电网扩展的需要，并提高了供电可靠性，因此得到广泛采用。特别是有助于减轻温室效应的分布式可再生能源，在许多国家政府政策上的大力支持下，迅速增长。大量的分布式电源并于中压或低压配电网上运行，彻底改变了传统的配电系统单向潮流的特点，要求系统使用新的保护方案、电压控制、仪表以及更加智能化的新型供电网络来满足双向潮流的需要。由于智能电表是基于现有电力供应系统基础上，加之现有技术与产品的局限和不足，这种基于现有电网基础的供电方式是通过集中管理模式进行智能化供电，虽然可以有限地实现精细化供电和指导用户明白省钱地用电，使其实现的智能电网其效果十分有限， 智能电网及技术的很多优势还不能实现。对于现有电网来说，用户很难自由地接入风电和太阳能电等清洁能源，更难完成智能化实时调配供电和用电计划，分布式电源(DER)与现有电网的融合，如果还是只有现有电力供应方参与，就很难摆脱上述模式的束缚，很难有突破性进展，如太阳能和风能发电受自然条件的影响，电能输出不连续也极不稳定，为解决这一问题，电厂必须在蓄电及逆变送电方面花费大量投资，而且效果也不太理想，造成不小的浪费，不能最大发挥清洁能源的投资效益，而且也不能达到激励用户的效果。为了实现更加先进、更加有效的智能电网。为此，本技术提出了一种层级分布式电源智能电网系统。
技术实现思路
为克服现有技术的上述不足，本技术构造了一种智能电网，使其具有可自愈、 有实时监测与计量调度、会激励用户、能抵御攻击、容许包括新能源在内的各种不同发电形式的接入和互联互供。本技术的层级分布式电源智能电网系统的设计要点是该电源智能电网系统采用信息处理单元、调度单元、分布式电源接入单元、参数测量模块、负荷输出单元和节点参数通信单元、以及由多组单组可控蓄电池组成的蓄电池组构成层级分布式电源智能电网的单元系统。本技术的层级分布式电源智能电网系统，其特征在于，该电源智能电网系统包括具有如下元件的的单元系统信息处理单元；调度单元；分布式电源接入单元；参数测量单元；负荷输出单元；节点参数通信单元，以及由多组单组可控蓄电池组成的蓄电池组； 其中，所述信息处理单元通过系统总线电路与调度单元、节点参数通信单元、参数测量单元相连，并通过节点参数通信单元或通过电脑网络与节点参数通信单元相连；对参数测量单元采集的参数测量数据信息和节点参数通信单元收到的实时数据信息，是根据预先通过程序与数据存储器存储的软件以及键控电路设定的数据信息和要求进行分析、处理，并发出相应配电调度指令；其中，所述信息处理单元、调度单元、分布式电源接入单元、参数测量单元、负荷输出单元和电网节点参数双向智能通信单元，均采用以微处理器为核心的嵌入式系统，并分别具有独立的CPU处理器。根据上述层级分布式电源智能电网系统，在所述单元系统中，通过将底层单元系统的分布式电源接入单元与上层或同层单元系统的负荷输出单元相连接，将底层单元系统的负荷输出单元与上层或同层单元系统的相应的分布式电源接入单元相连接，以及将各单元系统的节点参数通信单元通过电脑网络与无线/有线通信网相连接，构成所示层级分布式电源智能电网系统。本技术的层级分布式电源智能电网系统具有可自愈、有实时监测与计量调度，会激励用户、能抵御攻击、容许包括新能源在内的各种不同发电形式的接入和互联互供等优点；在智能电网中，用户还可以反客为主，成为供电者，使用户屋顶的太阳能电板生产的电力传至电网统一配送，为用户创造价值。附图说明图1为本技术的单元系统框图；图2为本技术的一个单元系统与上层级单元系统连接组网框图，图中A、B为系统单元；图3为本技术的典型组网框图；图4为本技术的信息处理单元的原理框图；图5为本技术的调度单元的原理框图；图6为本技术的分布式能源接入单元的原理框图；图7为本技术的参数测量单元的原理框图；图8为本技术的负荷输出单元的原理框图；图9为本技术的节点参数通信单元的原理框图。具体实施方式如图1所示，本技术的层级分布式电源智能电网系统的单元系统包括信息处理单元11、调度单元12、分布式能源接入单元13、参数测量单元14、负荷输出单元15和节点参数通信单元16，以及由多组单组可控的蓄电池所组成的蓄电池组17。如图2所示，在本实施例中，一个层级分布式电源智能电网系统的单元系统与上层级单元系统连接。作为实例，图2示出了层级分布式电源智能电网系统的单元系统A和上层级单元系统B连接组网的示意图。作为实例，本技术的单元系统A可以包括信息处理单元11、智能调度单元 12、分布式能源接入单元13、参数测量单元14、负荷输出单元15、节点参数通信单元16、多组蓄电池组17、INTNET网络08、无线/有线通信网09组成；上层级单元系统B主要由信息处理单元21、智能调度单元22、分布式能源接入单元23、参数测量单元M、负荷输出单元 25、节点参数通信单元沈、多组蓄电池组27、INTNET网络08、无线/有线通信网09。通过单元系统A的分布式能源接入单元13与上层级单元系统B的负荷输出单元 25，以及由单元系统A的节点参数通信单元16通过INTNET网络08或无线/有线通信网09 与上层级单元系统B的节点参数通信单元沈的连接，实现了上述层级分布式电源智能电网系统的单元系统A和上层级单元系统B的连接组网。图3是层级分布式电源智能电网系统典型组网示意图。如图3所示，上一层级单元系统All的负荷输出单元115与下一层级每个组网的单元系统B的分布式能源接入单元 213、223、……、2n3分别相连；上一层级单元系统All的分布式能源接入单元113与下一层级每个组网的单元系统B的负荷输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种层级分布式电源智能电网系统，其特征在于，该电源智能电网系统包括具有如下元件的单元系统：信息处理单元；调度单元；分布式电源接入单元；参数测量单元；负荷输出单元；节点参数通信单元，以及由多组单组可控蓄电池组成的蓄电池组；其中，所述信息处理单元通过系统总线电路与调度单元、节点参数通信单元、参数测量单元相连，并通过节点参数通信单元或通过电脑网络与节点参数通信单元相连；对参数测量单元采集的参数测量数据信息和节点参数通信单元收到的实时数据信息，是根据预先通过程序与数据存储器存储的软件以及键控电路设定的数据信息和要求进行分析、处理，并发出相应配电调度指令；其中，所述信息处理单元、调度单元、分布式电源接入单元、参数测量单元、负荷输出单元和电网节点参数双向智能通信单元，均采用以微处理器为核心的嵌入式系统，并分别具有独立的ＣＰＵ处理器。

【技术特征摘要】
1.一种层级分布式电源智能电网系统，其特征在于，该电源智能电网系统包括具有如下元件的单元系统信息处理单元； 调度单元；分布式电源接入单元；参数测量单元；负荷输出单元；节点参数通信单元，以及由多组单组可控蓄电池组成的蓄电池组；其中，所述信息处理单元通过系统总线电路与调度单元、节点参数通信单元、参数测量单元相连，并通过节点参数通信单元或通过电脑网络与节点参数通信单元相连；对参数测量单元采集的参数测量数据信息和节点参数通信单元收到的实时数据信息，是根据预先通过程序与数据存储器存储的软件以及键控电路设定的数据信息和要求进行分析、处理，并发出相应配电调度指令；其中，所述信息处理单元、调度单元、分布式电源接入单元、参数测量单元、负荷输出单元和电网节点参数双向智能通信单元，均采用以微处理器为核心的嵌入式系统，并分别具有独立的CPU处理器。2.根据权利要求1所述的层级分布式电源智能电网系统，其特征在于所述单元系统中，通过将底层单元系统的分布式电源接入单元与上层或同层单元系统的负荷输出单元相连接，将底层单元系统的负荷输出单元与上层或同层单元系统的相应的分布式电源接入单元相连接，以及将各单元系统的节点参数通信单元通过电脑网络与无线 /有线通信网相连接，构成所示层级分布式电源智能电网系统。3.根据权利要求1的层级分布式电源智能电网系统，其特征在于所述调度单元设有微处理器、存储器、时钟、单元电源电路、A/D-D/A电路、传感器组电路、蓄电池接口组、I/O驱动电路、充电电路、逆变电路、可电控开关组、系统总线电路与接口、通信驱动与选通电路、总线；并且通过系统总线电路与接口与分布式电源接入单元及负荷输出单元相连，根据信息处理单元发送的电力调度指令和要求发出调度驱动指令，分布式电源接入单元及负荷输出单元接到指令后，完成可电控执行同步通断的智能开关的相应控制；设有多端口充电电路和多端口逆变电路，且每个端口设有一个可电控执行同步通断的智能开关，所述端口与蓄电池相连，根据信息处理单元发送的充电、变电及放电调度指令和要求控制各组充电电路和逆变电路上智能开关的通断。4.根据权利要求1所述的层级分布式电源智能电网系统，其特征在于，所述单元系统的信息处理单元设有微处理器、程序与数据存储器、通信驱动与选通电路、I/O驱动电路、外接存储器接口电路、时钟、单元电源电路、标准通信电路与接口、系统总线电路与接口、显示电路、键控电路、总线，并且，通过系统总线电路与接连接参数测量单元，对安装在分布式电源接入单元和负荷输出单元，以及连接蓄电池组的调度单元上的每个输入和每个输出线路的传感器信息进行采集并分析处理，并通过节点参数通信单元及电脑网络和无线/有线通信网实时与供电方的信息系统交互信息，根据接收的供电信息、分类分时电价数据以及实时监测的多能源供电参数进行比对形成配电指令，该配电指令传送给分布式电源接入单元和负荷输出单元，依配电指令对每个输入和每个输出线路上的可电控执行同步通断的智能开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶敏，
申请(专利权)人：杭州绿安智能电网技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86