一种新型微网系统以及基于该系统的组网调度方法 |
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| 申请号 | CN201710020326.4 | 申请日 | 2017-01-12 | 公开(公告)号 | CN106786547A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 沃太能源南通有限公司; | 发明人 | 黄乐; 林栋; | ||||
| 摘要 | 本 发明 揭示了一种新型微网系统，包括安装在用户端连接用户负载，储能 电池 及PV组件的分布式储能系统及微网管理系统，且微网管理系统与分布式储能系统之间通过互联网Socket通讯技术通讯，通过分布式储能系统的接入实现动态组建微网，所述微网管理系统根据采集的分布式储能系统中的用户数据进行充放电调度，在满足实际微网负荷供电需求的同时，实现收益最大化。本发明提供一种新型微网系统，通过在用户侧增加分布式储能系统接入微网并进行通信，实现动态组建微网，进行电 力 的调度控制，实现区域内的 电网 的负载监测和智能预测、 太阳能 发电预测和管理、电力储蓄和用电调度等功能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种新型微网系统，其特征在于：包括终端模块及微网管理系统，且相互之间通过互联网通信，其中： |
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| 说明书全文 | 一种新型微网系统以及基于该系统的组网调度方法技术领域[0001] 本发明涉及一种微网系统，尤其涉及一种新型微网系统以及基于该系统的组网调度方法。 背景技术[0002] 进入21世纪以来，随着石油、煤炭等资源储量的不断下降，世界范围内的能源供应持续紧张，开发利用清洁高效的可再生能源成为解决未来能源问题的主要出路。目前应用较为广泛的几种新能源包括太阳能、风能、燃料电池等，均为分布式电源（Distributed Energy Resources，DER），相应的一些发电技术称为分布式发电技术（Distributed Generation，DG）。将分布式发电技术与大电网相结合，被国内外许多专家学者认为是降低能耗、提高电力系统安全性和灵活性的主要方式，但分布式发电技术对大电网的影响却是一个不得不考虑的重要问题。为了能充分利用分布式发电所带来的经济效益，同时提高可靠性，并尽量减少其对主网的冲击，微电网（microgrid）的概念被提了出来。 [0003] 微电网是规模较小的独立分散系统，采用大量的现代电力技术，将燃气轮机、风电、光伏发电，燃料电池及储能设备等合并在一起，直接接在用户侧。对于大电网而言，微电网可被视为电网中的一个可控单元，它可以在数秒钟内动作以满足外部输配电网络的需求；另一方面，微电网还可满足用户的特定需求，如提高本地可靠性、保持本地电压稳定、通过利用余热提高能量利用效率及提供不间断电源等。微电网和大电网通过能量交换，二者互为备用，从而大大提高供电可靠性。 [0004] 然而现阶段的微电网还比较有局限性，比如会受地域限制，无法实现大地理范围内的总系统控制调度，还有系统调度能力在安装时已固定，未来扩容，升级都不方便，再则系统配置上要分成不同的规格，小型户用/商用/工业用级别等等。 发明内容[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型微网系统，进行电力的调度控制，实现区域内的电网的负载监测和智能预测、太阳能发电预测和管理、电力储蓄和用电调度等功能，通过在用户侧增加分布式储能系统接入微网并进行通信，实现动态组建微网。 [0006] 为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种新型微网系统，包括终端模块及微网管理系统，且相互之间通过互联网通信，其中： 终端模块为多个分布式储能系统，安装在用户端连接用户的负载，储能电池及PV组件，分布式储能系统通过Socket通讯技术接入互联网，实现与微网管理系统的实时通讯； 所述微网管理系统包括数据采集模块，数据分析模块，数据存储模块，调度管理模块，调度优化模块，显示模块，发电预测模块，用电预测模块及异常处理模块； 所述数据采集模块与各个分布式储能系统通讯，采集每个分布式储能系统中的用户储能数据，并将采集的储能数据发送至数据存储模块存储以及数据分析模块分析； 数据分析模块对采集的各个储能数据进行分析计算获得微网用电情况，发电情况及储能情况数据； 所述发电预测模块根据分布式储能系统连接的PV组件信息结合天气数据预测未来一段时间的发电量； 所述用电预测模块根据分布式储能系统连接的负载历史用电数据，分析出用户的用电习惯，并利用多元线性回归和智能学习算法预测未来一段时间的用电量； 所述调度优化模块根据用户设定需量电费情况，自动分析用户用电峰值产生周期，利用低谷或平峰充电，峰值放电； 所述调度管理模块根据数据分析模块分析的数据、发电预测模块预测的发电量、用电预测模块预测的用电量及用户用电习惯、用户电峰值产生周期，对微网内各个分布式储能系统发送相应的充放电调度指令，调整新型微网系统中电量情况，同时动态调整微网与电网之间的最大买电和卖电功率，调度管理模块还支持自定义自发自用调度功率，充放电时间以及设定柴油机充放电条件； 所述异常处理模块实时监测与系统通讯的分布式储能系统，对异常情况自动发送报警信息至调度管理模块，调整调度策略。 [0007] 所述用户储能数据包括用户负荷数据，光伏发电数据，系统功率数据，系统状态数据。 [0008] 所述PV组件信息包括PV组件的安装位置，光伏组件性能参数和逆变器性能参数。 [0009] 一种基于新型微网系统的组网调度方法，包括如下内容：a、将分布式储能系统安装到用户端，与用户的负载，储能电池以及PV组件连接，采集用户负载用电情况，储能电池充放电情况以及PV组件发电情况； b、将安装的分布式储能系统通过互联网Socket通讯接入微网管理系统实时通讯，分布式储能系统接入后，微网管理系统自动配置分布式储能系统设备编号，并进行分组编入调度控制队列，实现动态微网组建； c、微网管理系统未启动调度控制时，分布式储能系统按自发自用逻辑运行； d、微网管理系统启动调度控制，分布式储能系统停止自发自用运行逻辑，并以每秒一条的速度上传用户储能数据至微网管理系统的数据采集模块，同时接受微网管理系统发送过来的系统功率调度指令； e、微网管理系统的数据分析模块对发送过来的用户储能数据进行汇总，并分析各个用户的用电情况，储能情况及发电情况，将分析结果转交到调度管理模块； f、微网管理系统中发电预测模块在分布式储能系统上传用户储能数据后，自动获取用户储能地理位置、光伏面板安装信息、光伏组件性能参数、采用的逆变器性能参数、储能系统性能参数，并结合当地天气数据，对储能系统中光伏组件发电情况进行预测，将预测结果转交至调度管理模块； g、微网管理系统中用电预测模块在分布式储能系统上传用户储能数据后，通过对历史数据进行分析对比，得到用户用电习惯，同时对用户接下来的用电情况进行预测，将预测结果转交至调度管理模块； h、微网管理系统中调度优化模块根据用户设定需量电费情况，自动分析用户用电峰值产生周期，利用低谷或平峰充电，峰值放电； i、调度管理模块根据预设的调度策略，结合用户用电习惯，预测的光伏组件发电情况，预测的用户用电情况以及实施汇总的用户储能情况，并根据每一个分布式储能系统的运行情况发送不同的充放电调度指令，结合电峰值产生周期，在满足实际微网负荷供电需求的同时，实现收益最大化； j、系统正常运行同时，异常处理模块实施监测系统内各个模块的运行情况，对于异常情况自动发送报警信息，并自动调整调度策略。 [0010] 本发明所揭示的新型微网系统，只需将用户侧的分布式储能系统通过Socket通讯技术接入微网管理系统，微网管理系统就会自动配置设备编号，且进行分组编入调度控制队列，自动组建微网，实现微网的扩容及升级。 [0011] 新型微网系统通过对用户储能数据实时采集，对用户储能发电情况进行预测，用户负荷用电情况进行预测，结合用户的用电习惯以及电峰值周期，对储能系统发送不同的调度信息，实现整个微网系统总调度。 [0012] 与现有技术相比，本发明揭示的一种新型微网系统，具有如下有益之处：该系统是规模较小的分散的独立系统，是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网运行，也可以孤立运行； 该系统可以将分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集一起，形成小型发配电系统。 具体实施方式[0015] 下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。 [0016] 如图1所示，本发明所揭示的一种新型微网系统，包括终端模块及微网管理系统，且相互之间通过互联网通信。 [0017] 其中，所述终端模块为多个分布式储能系统，安装在用户端连接用户的负载，储能电池及PV组件，用于采集用户用电负荷数据，光伏组件发点数据，系统功率数据及系统状态数据等信息，该分布式储能系统通过Socket通讯技术接入互联网，实现与微网管理系统的实时通讯，将采集的数据信息上传给微网管理系统，接入的分布式储能系统自动获取设备编号，且进行分组编入调度控制队列实现组网，同时分布式储能系统根据用户实际需求自有增加或减少储能数量，PV组件数量或电池数量，微网管理系统自动识别并动态调节。 [0018] 所述微网管理系统包括数据采集模块，数据分析模块，数据存储模块，调度管理模块，调度优化模块，显示模块，发电预测模块，用电预测模块及异常处理模块，其中：所述数据采集模块与各个分布式储能系统通讯，采集每个分布式储能系统上传的用户储能数据（包括用户用电负荷数据，光伏组件发点数据，系统功率数据及系统状态数据等信息），将采集的储能数据发送至数据存储模块存储以及数据分析模块分析。 [0019] 数据分析模块对采集的各个储能数据进行汇总分析计算获得整个微网的用电情况，发电情况及储能情况数据，并将分析计算的数据转送至调度管理模块。 [0020] 所述发电预测模块根据分布式储能系统连接的PV组件信息（包括储能系统地理位置，光伏面板安装信息，配置的光伏组件性能参数，采用的逆变器的性能参数，储能系统性能参数），结合实时天气数据预测未来一段时间的发电量，并将预测数据转送至调度管理模块。 [0021] 所述用电预测模块根据分布式储能系统连接的负载历史用电数据，分析出用户的用电习惯，并利用多元线性回归和智能学习算法预测未来一段时间的用电量，将预测数据转送至调度管理模块。 [0022] 所述调度优化模块根据用户设定需量电费情况，自动分析用户用电峰值产生周期，利用低谷或平峰充电，峰值放电，减少用户需量电费的支出，将分析的电峰值周期转送至调度管理模块。 [0023] 所述调度管理模块根据数据分析模块分析的数据、发电预测模块预测的发电量、用电预测模块预测的用电量及用户用电习惯、用户电峰值产生周期，结合调度策略对微网内各个分布式储能系统发送相对应的充放电调度指令，调整新型微网系统中电量情况，同时动态调整微网与电网之间的最大买电和卖电功率，自定义自发自用调度功率，充放电时间以及设定柴油机充放电条件，实现收益最大化。 [0024] 所述异常处理模块实时监测与系统通讯的分布式储能系统，对异常情况自动发送报警信息至调度管理模块，调整调度策略。 [0025] 实时显示模块用于显示各个分布式储能系统的信息以及调度信息。 [0026] 本发明所揭示的一种基于新型微网系统的组网调度方法，包括如下内容：a、将分布式储能系统安装到用户端，与用户的负载，储能电池以及PV组件连接，采集用户负载用电情况，储能电池充放电情况以及PV组件发电情况； b、将安装的分布式储能系统通过互联网Socket通讯接入微网管理系统实时通讯，分布式储能系统接入后，微网管理系统自动配置分布式储能系统设备编号，并进行分组编入调度控制队列，实现动态微网组建； c、微网管理系统未启动调度控制时，分布式储能系统按自发自用逻辑运行； d、微网管理系统启动调度控制，分布式储能系统停止自发自用运行逻辑，并以每秒一条的速度上传用户储能数据至微网管理系统的数据采集模块，同时接受微网管理系统发送过来的系统功率调度指令； e、微网管理系统的数据分析模块对发送过来的用户储能数据进行汇总，并分析各个用户的用电情况，储能情况及发电情况，将分析结果转交到调度管理模块； f、微网管理系统中发电预测模块在分布式储能系统上传用户储能数据后，自动获取用户储能地理位置、光伏面板安装信息、光伏组件性能参数、采用的逆变器性能参数、储能系统性能参数，并结合当地天气数据，对储能系统中光伏组件发电情况进行预测，将预测结果转交至调度管理模块； g、微网管理系统中用电预测模块在分布式储能系统上传用户储能数据后，通过对历史数据进行分析对比，得到用户用电习惯，同时对用户接下来的用电情况进行预测，将预测结果转交至调度管理模块； h、微网管理系统中调度优化模块根据用户设定需量电费情况，自动分析用户用电峰值产生周期，利用低谷或平峰充电，峰值放电； i、调度管理模块根据预设的调度策略，结合用户用电习惯，预测的光伏组件发电情况，预测的用户用电情况以及实施汇总的用户储能情况，并根据每一个分布式储能系统的运行情况发送不同的充放电调度指令，结合电峰值产生周期，在满足实际微网负荷供电需求的同时，实现收益最大化； j、系统正常运行同时，异常处理模块实施监测系统内各个模块的运行情况，对于异常情况自动发送报警信息，并自动调整调度策略。 |
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