一种微电网分布式电源分层协调控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种微电网分布式电源分层协调控制系统，所述微电网分布式电源包括太阳能电池和风力发电机；所述系统包括分散控制单元、就地协调单元和远程管理单元；分散控制单元的控制器采集信息并将控制器信息上传给就地协调单元的就地协调控制器，再通过所述就地协调控制器上传给远程管理单元的采集服务器；所述远程管理单元的工作站下达计划运行指令给就所述就地控制器，由所述就地控制器进行协调控制，下达计划运行指令给所述控制器。本实用新型专利技术针对不同分布式电源发电特性和并网方式，提出微电网分布式电源分层协调控制系统，进行微电网分布式电源的运行控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于微电网运行控制
，具体涉及一种微电网分布式电源分层协调控制系统。
技术介绍
微电网(Micro-Grid)也译为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网是相对传统大电网的一个概念，系指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规电网。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，是传统·电网向智能电网过渡。微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点。微电网能够有效、低成本地解决分布式能源、负荷及储能等在高渗透率情况下与配电网运行可靠性问题，并满足对特定用户的特质性用电要求，有利于推动分布式电源的开发与利用，提高能源综合利用效益，确保电网安全可靠。不同形式的微电网具有不同的电源特性和负荷特性，其运行方式及运行特性与传统电网有着极大的不同，如太阳能、风能发电，由于自然条件的限制，体现出间隙性、随机性；这些分布式电源的并入电网的方式也是以电力电子器件居多，电力电子器件的控制特性与常规开关、断路器的分断特性不同。分布式电源主要面向于低压用户侧，就地为当地用电负荷服务，负荷也体现出众多的不同应用特性。由于其分布式电源和负荷的不同特性，在微电网运行控制方面，需要针对分布式电源特性和负荷特性的运行控制系统。一些微电网运行控制系统在示范工程中得到了应用，但基本沿袭原先配网管理系统的方式，未能系统性地结合不同分布式电源的发电特性，导致微电网的优势得不到发挥，能量得不到有效利用和优化，一定程度上制约了分布式电源的推广和应用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种微电网分布式电源分层协调控制系统，针对不同分布式电源发电特性和并网方式，提出微电网分布式电源分层协调控制系统，进行微电网分布式电源的运行控制。为了实现上述目的，本技术采取如下方案一种微电网分布式电源分层协调控制系统，所述微电网分布式电源包括太阳能电池和风力发电机；所述系统包括分散控制单元、就地协调单元和远程管理单元；分散控制单元的控制器采集信息并将控制器信息上传给就地协调单元的就地协调控制器，再通过所述就地协调控制器上传给远程管理单元的采集服务器；所述远程管理单元的工作站下达计划运行指令给就所述就地控制器，由所述就地控制器进行协调控制，下达计划运行指令给所述控制器。所述控制器信息包括所述控制器的运行模式、电压、电流、有功功率、无功功率和频率，所述计划运行指 令包括计划发电指令和控制指令。所述分散控制单元包括控制器，所述控制器包括分布式电源控制器、储能电池控制器、负荷控制器和离网/并网控制器，所述分布式电源控制器包括太阳能控制器和风能发电控制器。所述太阳能发电控制器包括DC/AC能量转换器、滤波器、传感器、A/D转换器、CPU处理器、存储器、液晶显示、通信接口和控制输出接口 ；太阳能电池直流电经过所述DC/AC能量转换器、所述滤波器转换为公用电网电源；所述传感器采集所述DC/AC能量转换器的电压和电流信号，所述A/D转换器将所述DC/AC能量转换器的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理器进行数字信号处理，分别通过控制输出接口和液晶显示对所述DC/AC能量转换器进行控制和显示，所述太阳能发电控制器通过通信接口进行通信。所述风能发电控制器包括AC/DC/AC能量转换器、滤波器、传感器、A/D转换器、CPU处理器、存储器、液晶显示、通信接口和控制输出接口 ；风力发电机的电能经过所述AC/DC/AC能量转换器、所述滤波器转换为公用电网电源；所述传感器采集所述AC/DC/AC能量转换器的电压和电流信号，所述A/D转换器将所述AC/DC/AC能量转换器的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理器进行数字信号处理，分别通过所述控制输出接口和液晶显示对所述AC/DC/AC能量转换器进行控制和显示；所述风能发电控制器通过通信接口进行通信。所述储能电池控制器包括DC/AC能量转换器、滤波器、传感器、A/D转换器、CPU处理器、存储器、液晶显示、通信接口和控制输出接口 ；储能电池的电能经过所述DC/AC能量转换器、所述滤波器转换为公用电网电源；所述传感器采集所述DC/AC能量转换器的电压和电流信号，所述A/D转换器将所述DC/AC能量转换器的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理器进行数字信号处理，分别通过所述控制输出接口和液晶显示对所述DC/AC能量转换器进行控制和显示，所述储能电池控制器通过通信接口进行通信。所述负荷控制器包括传感器、A/D转换器、CPU处理器、存储器、液晶显示、通信接口和控制输出接口 ；所述传感器采集负荷的电压和电流信号，所述A/D转换器将所述负荷的电压和电流信号转换为数字信号，并输入所述CPU处理器进行数字信号处理，分别通过所述控制输出接口和液晶显示对开关进行分合控制和显示，所述负荷控制器通过通信接口进行通信。所述就地协调控制器包括CPU处理器、存储器、液晶显示、通信接口、对时接口和控制输出接口 ；所述对时接口进行对外统一对时，外部信息依次通过所述CPU处理器、存储器和液晶显示和通信接口，进行信息处理、存储、显示和通信，所述CPU处理器对所述控制输出接口进行控制输出。所述远程管理单元包括采集服务器和通过通信网络与其连接的工作站；所述采集服务器采集所述控制器信息，所述工作站对采集信息进行分析和处理，并下达计划运行指令给所述就地控制器。与现有技术相比，本技术的有益效果在于I.该系统主要通过远程管理单元、就地协调单元和分散控制单元之间层级管理和控制，对微电网内的分布式电源、储能和负荷进行科学管理，计划发电调度，实现合理供电，满足微电网负荷供电需求；2.通过分散控制单元、就地协调单元和远程管理单元之间的通信，实现离网运行、离网转并网、并网运行和并网转离网；3.该系统可以实现自上而下的计划性操作或者自下而上的临时性/突发性操作的运行控制；4.能有效控制能解决配电网运行可靠性问题，并满足对特定用户的特质性用电要 求，提高各类能源的综合利用效益，在降低能耗、定制电力、提高系统可靠性和灵活性等方面具有巨大潜力，具有很大的社会经济效益；5.本技术提供有效、实用、科学的微电网分布式电源协调控制系统，对包含不同发电特性的分布式电源的微电网进行分层协调控制，满足负荷需求，提高用能效益和用电可靠性，有利于推动分布式电源的推广应用。附图说明图I是微电网分布式电源分层协调控制系统的架构图；图2是微电网分布式电源分层协调控制系统实施例架构图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。如图I和图2，一种微电网分布式电源分层协调控制系统，所述微电网分布式电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电网分布式电源分层协调控制系统，所述微电网分布式电源包括太阳能电池和风力发电机；其特征在于：所述系统包括分散控制单元、就地协调单元和远程管理单元；分散控制单元的控制器采集信息并将控制器信息上传给就地协调单元的就地协调控制器，再通过所述就地协调控制器上传给远程管理单元的采集服务器；所述远程管理单元的工作站下达计划运行指令给就所述就地控制器，由所述就地控制器进行协调控制，下达计划运行指令给所述控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫良，宋杰，杨永标，黄莉，黄堃，陈璐，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：实用新型
国别省市：