本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式能源的協(xié)同控制裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

分布式能源系統(tǒng)是以資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)化來(lái)確定機(jī)組配置和容量規(guī)模的系統(tǒng)，它追求終端能源利用效率的最大化，采用需求應(yīng)對(duì)式設(shè)計(jì)和模塊化組合配置，可以滿(mǎn)足用戶(hù)多種能源需求，能夠?qū)Y源配置進(jìn)行供需優(yōu)化整合。

分布式能源是未來(lái)能源供用體系的發(fā)展趨勢(shì)，這種大量分布的不同規(guī)模供電能力的管理和調(diào)度是電網(wǎng)企業(yè)面臨的全新課題。同時(shí)，以電能為核心的能源間的替代和轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展也將為不同種類(lèi)能源間的替代和轉(zhuǎn)換創(chuàng)造條件。然而，目前的分布式能源系統(tǒng)一般都各自獨(dú)立，分散管理，對(duì)提高供能效率不利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種分布式能源的協(xié)同控制裝置及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種能源間的替代和轉(zhuǎn)化，并協(xié)同管理多種分布式能源的轉(zhuǎn)化及控制，發(fā)揮能源的綜合利用優(yōu)勢(shì)，整體優(yōu)化分布式能源的供用。

本發(fā)明公開(kāi)了一種分布式能源的協(xié)同控制裝置，其包括：

第一監(jiān)測(cè)模塊，用于連接分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)；

第一評(píng)估模塊，連接所述第一監(jiān)測(cè)模塊，用于根據(jù)所述能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)，評(píng)估所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的供能狀態(tài)；

第二監(jiān)測(cè)模塊，用于連接電網(wǎng)，監(jiān)測(cè)所述電網(wǎng)的供能參數(shù)及需求參數(shù)；

第二評(píng)估模塊，分別連接所述第一監(jiān)測(cè)模塊和所述第二監(jiān)測(cè)模塊，用于根據(jù)所述供能參數(shù)、所述需求參數(shù)及所述能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)，評(píng)估所述電網(wǎng)的電能需求和所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的供能能力之間的供需平衡關(guān)系；及

輸出控制模塊，分別連接所述第一評(píng)估模塊及所述第二評(píng)估模塊，還用于分別連接所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備及所述電網(wǎng)，所述輸出控制模塊用于根據(jù)所述供能狀態(tài)及所述供需平衡關(guān)系，分別向所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備及所述電網(wǎng)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一監(jiān)測(cè)模塊包括：

第一監(jiān)測(cè)單元，用于連接分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)；

通信單元，分別連接所述第一監(jiān)測(cè)單元及所述第一評(píng)估模塊，用于輸出所述能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一監(jiān)測(cè)單元包括順序連接的第一互感器、信號(hào)預(yù)處理子單元、模/數(shù)轉(zhuǎn)換子單元、濾波子單元及第一數(shù)據(jù)處理子單元，其中所述第一互感器用于連接所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備，所述第一數(shù)據(jù)處理子單元連接所述通信單元。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述協(xié)同控制裝置還包括：

人機(jī)接口，與所述通信單元連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二監(jiān)測(cè)模塊包括：

第二監(jiān)測(cè)單元，用于連接電網(wǎng)，監(jiān)測(cè)所述電網(wǎng)的供能參數(shù)及需求參數(shù)；

通訊電路，用于向所述第二評(píng)估模塊傳輸所述電網(wǎng)的供能參數(shù)及需求參數(shù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二監(jiān)測(cè)單元，包括順序連接的第二互感器、遠(yuǎn)程控制放大器、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及數(shù)據(jù)處理電路，其中所述第二互感器用于連接電網(wǎng)，所述數(shù)據(jù)處理電路還分別連接所述遠(yuǎn)程控制放大器及所述通訊電路。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二監(jiān)測(cè)單元包括兩遠(yuǎn)程控制放大器；

所述第二互感器包括第二電流互感器和第二電壓互感器，所述第二電流互感器和所述第二電壓互感器的輸入端分別用于連接所述電網(wǎng)，所述第二電流互感器和所述第二電壓互感器的輸出端分別通過(guò)一所述遠(yuǎn)程控制放大器連接所述濾波電路。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種分布式能源的協(xié)同控制系統(tǒng)，其包括分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備、電網(wǎng)及如上述任一項(xiàng)所述的協(xié)同控制裝置，其中所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備連接所述電網(wǎng)，所述協(xié)同控制裝置的第一監(jiān)測(cè)模塊連接所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備，所述協(xié)同控制裝置的第二監(jiān)測(cè)模塊連接所述電網(wǎng)，所述協(xié)同控制裝置的輸出控制模塊分別連接所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備及所述電網(wǎng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備包括順序連接的能量轉(zhuǎn)換裝置、直流母線、并網(wǎng)逆變器、濾波器及隔離變壓器，其中所述隔離變壓器連接所述電網(wǎng)；所述并網(wǎng)逆變器和所述隔離變壓器還分別連接所述第一監(jiān)測(cè)模塊及所述輸出控制模塊。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備還包括儲(chǔ)能電池，所述儲(chǔ)能電池分別與所述直流母線和所述第一評(píng)估模塊連接。

上述分布式能源的協(xié)同控制裝置及系統(tǒng)，能夠根據(jù)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備和電網(wǎng)之間的供需平衡關(guān)系，給出控制或調(diào)整信號(hào)，不僅能實(shí)現(xiàn)多種能源間的替代和轉(zhuǎn)化，還能協(xié)同管理多種分布式能源的轉(zhuǎn)化及控制，發(fā)揮能源的綜合利用優(yōu)勢(shì)，整體優(yōu)化分布式能源的供用，實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化能源體系架構(gòu)，滿(mǎn)足未來(lái)的能源應(yīng)用需求。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他實(shí)施例的附圖。

圖1為一實(shí)施例的分布式能源的協(xié)同控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一實(shí)施例的分布式能源的協(xié)同控制裝置的第一監(jiān)測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一實(shí)施例的分布式能源的協(xié)同控制裝置的第二監(jiān)測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為一實(shí)施例的分布式能源的協(xié)同控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為一實(shí)施例的分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

下面結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分布式能源的協(xié)同控制裝置。例如，本發(fā)明一實(shí)施例的分布式能源的協(xié)同控制裝置包括第一監(jiān)測(cè)模塊、第一評(píng)估模塊、第二監(jiān)測(cè)模塊、第二評(píng)估模塊及輸出控制模塊，其中：第一監(jiān)測(cè)模塊用于連接分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)；第一評(píng)估模塊連接第一監(jiān)測(cè)模塊，用于根據(jù)能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)，評(píng)估分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的供能狀態(tài)；第二監(jiān)測(cè)模塊用于連接電網(wǎng)，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的供能參數(shù)及需求參數(shù)；第二評(píng)估模塊分別連接第一監(jiān)測(cè)模塊和第二監(jiān)測(cè)模塊，用于根據(jù)供能參數(shù)、需求參數(shù)及能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)，評(píng)估電網(wǎng)的電能需求和分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的供能能力之間的供需平衡關(guān)系；輸出控制模塊分別連接第一評(píng)估模塊及第二評(píng)估模塊，輸出控制模塊還用于分別連接分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備及電網(wǎng)，輸出控制模塊用于根據(jù)供能狀態(tài)及供需平衡關(guān)系，分別向分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備及電網(wǎng)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

為了進(jìn)一步說(shuō)明上述分布式能源的協(xié)同控制裝置，例如，如圖1所示，該協(xié)同控制裝置100包括第一監(jiān)測(cè)模塊110、第一評(píng)估模塊120、第二監(jiān)測(cè)模塊130、第二評(píng)估模塊140及輸出控制模塊150。

第一監(jiān)測(cè)模塊110用于連接分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備，例如第一監(jiān)測(cè)模塊用于連接一個(gè)或多個(gè)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備。第一監(jiān)測(cè)模塊還分別連接第一評(píng)估模塊和輸出控制模塊，第一評(píng)估模塊還分別連接第二評(píng)估模塊和輸出控制模塊，第二監(jiān)測(cè)模塊用于連接電網(wǎng)，第二監(jiān)測(cè)模塊還通過(guò)第二評(píng)估模塊連接輸出控制模塊。

在本實(shí)施例中，第一監(jiān)測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)。例如，第一監(jiān)測(cè)模塊的輸入端連接分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的輸出端，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的各種測(cè)量參數(shù)。例如，第一監(jiān)測(cè)模塊包括互感器，通過(guò)互感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的輸出電流、輸出電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、太陽(yáng)能的輻射值、地?zé)崮艿臏囟鹊葴y(cè)量參數(shù)。第一監(jiān)測(cè)模塊還對(duì)上述各種測(cè)量參數(shù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理、濾波處理及計(jì)算處理，得到包括諧波、頻率波動(dòng)、電壓波動(dòng)、發(fā)電量等的多種計(jì)算參數(shù)，其中分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)包括上述測(cè)量參數(shù)及計(jì)算參數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，第一監(jiān)測(cè)模塊110包括第一監(jiān)測(cè)單元111及通信單元112，其中第一監(jiān)測(cè)單元111用于連接分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)；通信單元112分別連接第一監(jiān)測(cè)單元及第一評(píng)估模塊，用于輸出能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)。例如，通信單元112向第一評(píng)估模塊輸出能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)。又如，通信單元112還通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或電力通信網(wǎng)絡(luò)，以有線通信或無(wú)線通信的方式將能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)輸出至所屬區(qū)域的控制中心，由控制中心的服務(wù)器進(jìn)行處理。例如，有線通信方式包括基于網(wǎng)絡(luò)電纜或光纖的通信方式，無(wú)線通信方式包括基于移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或WiFi的通信方式。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，第一監(jiān)測(cè)單元111包括順序連接的第一互感器111a、信號(hào)預(yù)處理子單元111b、模/數(shù)轉(zhuǎn)換子單元111c、濾波子單元111d及第一數(shù)據(jù)處理子單元111e，其中第一互感器用于連接分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備，第一數(shù)據(jù)處理子單元連接通信單元。例如，第一互感器111a包括第一電壓互感器和第一電流互感器，分別用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的輸出電壓和輸出電流。電壓電流信號(hào)流入電壓電流互感器，經(jīng)信號(hào)預(yù)處理子單元、模/數(shù)轉(zhuǎn)換子單元、濾波子單元、第一數(shù)據(jù)處理子單元從而得到分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的電壓、電流、有功、無(wú)功、功率因數(shù)、頻率、溫度等測(cè)量參數(shù)，以及諧波、頻率波動(dòng)、電壓波動(dòng)、發(fā)電量等計(jì)算參數(shù)。

第一評(píng)估模塊120用于根據(jù)能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)，評(píng)估分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的供能狀態(tài)。例如，第一評(píng)估模塊根據(jù)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的功率因數(shù)、有功功率和無(wú)功功率與額定值的比、電壓波動(dòng)情況來(lái)評(píng)估分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的供能狀態(tài)。

其中，第一評(píng)估模塊具體用于評(píng)估分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備是否符合穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件，或者說(shuō)，評(píng)估分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備是否符合接入電網(wǎng)的條件。例如，第一評(píng)估模塊將上述能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)與預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行比較，以評(píng)估上述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備是否符合穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件，能否準(zhǔn)許接入電網(wǎng)。其中，在分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備符合穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件下，第一評(píng)估模塊還用于評(píng)估分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的調(diào)控范圍是多少。

在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于具有儲(chǔ)能電池的分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備，第一評(píng)估模塊還評(píng)估其儲(chǔ)能狀態(tài)。例如，儲(chǔ)能一般以電池儲(chǔ)能為主，儲(chǔ)能狀態(tài)的評(píng)估指標(biāo)包括儲(chǔ)電量、電池電壓極差、電池電壓標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)、電池溫度極差、SOE(State Of Energy，基于能量狀態(tài))極差，評(píng)估結(jié)果包括儲(chǔ)存和出力能力、單體電池的故障情況、電池電壓一致性、電池性能變化、電池組串能量分配變化。其中，儲(chǔ)能狀態(tài)的評(píng)估結(jié)果除了給輸出控制模塊提供可用儲(chǔ)能容量信息外，還能為故障定性定位，便于維護(hù)。

第二監(jiān)測(cè)模塊130用于監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的供能參數(shù)及需求參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，分布式電源位于配電端，所屬區(qū)域不大，因此上述電網(wǎng)為小型配電網(wǎng)或微電網(wǎng)。此時(shí)，大電網(wǎng)注入功率為電網(wǎng)供能指標(biāo)，節(jié)點(diǎn)功率為需求主要指標(biāo)，其他指標(biāo)為約束條件。換言之，上述供能參數(shù)包括該電網(wǎng)連接大電網(wǎng)的饋線注入功率；上述需求參數(shù)包括該電網(wǎng)各饋線開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)的功率和電壓。

在一個(gè)實(shí)施例中，除了監(jiān)測(cè)供能參數(shù)和需求參數(shù)之外，第二監(jiān)測(cè)模塊還用于監(jiān)測(cè)該電網(wǎng)各饋線開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

在一個(gè)實(shí)施例中，上述電網(wǎng)的供能參數(shù)及需求參數(shù)由電網(wǎng)自身的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供。例如，第二監(jiān)測(cè)模塊130接收所連接電網(wǎng)提供的供能參數(shù)及需求參數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，第二監(jiān)測(cè)模塊130包括第二監(jiān)測(cè)單元131及通訊電路132，其中第二監(jiān)測(cè)單元131用于連接電網(wǎng)，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的供能參數(shù)及需求參數(shù)；通訊電路132，用于向第二評(píng)估模塊傳輸電網(wǎng)的供能參數(shù)及需求參數(shù)。例如，第二監(jiān)測(cè)單元131包括順序連接的第二互感器131a、遠(yuǎn)程控制放大器131b、濾波電路131c、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路131d及數(shù)據(jù)處理電路131e，其中第二互感器用于連接電網(wǎng)，數(shù)據(jù)處理電路還分別連接遠(yuǎn)程控制放大器及通訊電路。例如，第二監(jiān)測(cè)單元包括兩遠(yuǎn)程控制放大器；第二互感器包括第二電流互感器和第二電壓互感器，第二電流互感器和第二電壓互感器的輸入端分別連接電網(wǎng)，第二電流互感器和第二電壓互感器的輸出端分別通過(guò)一遠(yuǎn)程控制放大器連接濾波電路。

具體地，由第二電流互感器、第二電壓互感器獲得要監(jiān)測(cè)的三相電壓和三項(xiàng)電流信號(hào)，三相電壓信號(hào)和三相電流信號(hào)分別經(jīng)遠(yuǎn)程控制放大器、濾波電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，再經(jīng)過(guò)控制及數(shù)據(jù)處理電路，獲得連接大電網(wǎng)的饋線注入功率、配網(wǎng)各饋線開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)功率、供電電壓偏差和頻率偏差等供能參數(shù)和需求參數(shù)，這些參數(shù)通過(guò)通訊電路傳輸至第二評(píng)估模塊。

在一個(gè)實(shí)施例中，第二監(jiān)測(cè)模塊130還包括波形變換電路(圖未示)，波形變換電路的兩端分別連接一遠(yuǎn)程控制放大器及上述數(shù)據(jù)處理電路。例如，波形變換電路的輸入端連接與電壓互感器相連的一遠(yuǎn)程控制放大器，波形變換電路的輸出端連接上述數(shù)據(jù)處理電路。波形轉(zhuǎn)換電路用于采樣三相電壓中的一相電壓信號(hào)，實(shí)時(shí)跟蹤電力線路的工頻頻率。

第二評(píng)估模塊140用于根據(jù)供能參數(shù)、需求參數(shù)及能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)，評(píng)估電網(wǎng)的電能需求和分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的供能能力之間的供需平衡關(guān)系。

例如，第二評(píng)估模塊140還用于根據(jù)電力市場(chǎng)信息中心提供的分時(shí)電價(jià)、分布式能源成本和儲(chǔ)能成本、分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的供能能力以及負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線，確定分布式能源供能的比重。其中分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的供能能力通過(guò)超短期分布式能源功率預(yù)測(cè)值來(lái)體現(xiàn)。例如，采集當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)，結(jié)合歷史氣象數(shù)據(jù)的集合，預(yù)測(cè)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的日功率曲線的變化率，從而得到超短期分布式能源功率預(yù)測(cè)值，即分布能源的供能能力。

在一個(gè)實(shí)施例中，超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)和發(fā)電功率預(yù)測(cè)給出的實(shí)時(shí)調(diào)度計(jì)劃用于為輸出控制模塊提供參考，例如，第二評(píng)估模塊140還用于電網(wǎng)狀態(tài)評(píng)估，例如通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算潮流，以及通過(guò)不同模式的拓?fù)錉顟B(tài)下的穩(wěn)定性計(jì)算，從而判斷是否可調(diào)節(jié)分布式電源轉(zhuǎn)化控制裝置的出力，是否可改變部分饋線開(kāi)關(guān)的狀態(tài)以?xún)?yōu)化拓?fù)?。此時(shí)第一評(píng)估模塊與第二評(píng)估模塊相當(dāng)于控輸出制模塊的初始化。

輸出控制模塊150用于根據(jù)供能狀態(tài)及供需平衡關(guān)系，分別向分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備及電網(wǎng)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，用于控制分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備輸出的物理量，及控制電網(wǎng)中各饋線開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，從而調(diào)整分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備和用于給上述電網(wǎng)注入功率的大電網(wǎng)之間的供能比例。例如，分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備根據(jù)所述控制信號(hào)調(diào)節(jié)自身輸出的物理量，又如，電網(wǎng)根據(jù)所述控制信號(hào)調(diào)節(jié)饋線開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

例如，輸出控制模塊150包括第二數(shù)據(jù)處理子單元及信號(hào)輸出子單元，其中第二數(shù)據(jù)處理子單元分別與第一評(píng)估模塊、第二評(píng)估模塊及輸出子單元連接，輸出子單元與上述電網(wǎng)的各個(gè)饋線開(kāi)關(guān)及分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的控制器連接。第二數(shù)據(jù)處理子單元采用分時(shí)段全局優(yōu)化的方式分析并給出控制決策，輸出子單元根據(jù)控制決策輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。

具體地，第二數(shù)據(jù)處理子單元根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的目標(biāo)函數(shù)和約束條件，對(duì)上述供能狀態(tài)及供需平衡關(guān)系進(jìn)行分析處理。例如，目標(biāo)函數(shù)用于在給定時(shí)間區(qū)間內(nèi)，控制上述電網(wǎng)的總成本最小，其中上述電網(wǎng)的總成本等于購(gòu)電成本與網(wǎng)損之和減去光伏收益和儲(chǔ)能收益后的值。約束條件包括功率平衡約束、分布式電源有功無(wú)功約束、無(wú)功補(bǔ)償約束、儲(chǔ)能上下限約束、儲(chǔ)能充放電平衡約束、儲(chǔ)能充放電次數(shù)約束、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓約束及配電網(wǎng)拓?fù)浼s束中至少一種。根據(jù)上述目標(biāo)函數(shù)和約束條件，采用預(yù)先存儲(chǔ)的粒子群算法(PSO)、狼群算法(WPA)等智能算法求解，該解即是優(yōu)化結(jié)果。將優(yōu)化結(jié)果與實(shí)時(shí)狀態(tài)取差值從而給出各分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的調(diào)整值，給出相應(yīng)的控制信號(hào)。

例如，根據(jù)優(yōu)化所得饋線注入的功率，若總和較小，則選取購(gòu)電價(jià)格高的饋線開(kāi)關(guān)，并給出斷開(kāi)的控制信號(hào)，在滿(mǎn)足約束條件下，盡可能利用分布式能源、減少大電網(wǎng)注入功率。作為一種實(shí)施方式，控制信號(hào)通過(guò)現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)輸出到電網(wǎng)的各個(gè)饋線開(kāi)關(guān)處、各分布式電源的控制器。

上述分布式能源的協(xié)同控制裝置，能夠根據(jù)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備和電網(wǎng)之間的供需平衡關(guān)系，給出控制或調(diào)整信號(hào)，不僅能實(shí)現(xiàn)多種能源間的替代和轉(zhuǎn)化，還能協(xié)同管理多種分布式能源的轉(zhuǎn)化及控制，發(fā)揮能源的綜合利用優(yōu)勢(shì)，整體優(yōu)化分布式能源的供用，實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化能源體系架構(gòu)，滿(mǎn)足未來(lái)的能源應(yīng)用需求。

在一個(gè)實(shí)施例中，上述分布式能源的協(xié)同控制裝置還包括存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器與第一監(jiān)測(cè)模塊連接，例如，存儲(chǔ)器與第一監(jiān)測(cè)模塊中的通信單元連接，能夠存儲(chǔ)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)。又如，存儲(chǔ)器還與第二監(jiān)測(cè)模塊、第一評(píng)估模塊、第二評(píng)估模塊和/或輸出控制模塊連接，以存儲(chǔ)電網(wǎng)的供能參數(shù)、需求參數(shù)、第一評(píng)估模塊的評(píng)估結(jié)果、第二評(píng)估模塊的評(píng)估結(jié)果、輸出控制模塊的控制信號(hào)和/或控制歷史記錄等。

在一個(gè)實(shí)施例中，上述分布式能源的協(xié)同控制裝置還包括人機(jī)接口，人機(jī)接口與第一監(jiān)測(cè)模塊連接，例如，人機(jī)接口與第一監(jiān)測(cè)模塊中的通信單元連接。其中，人機(jī)接口還用于連接鍵盤(pán)、顯示器等輸入/輸出設(shè)備，以接收外部輸入設(shè)備輸入的信息、命令等，或者輸出上述能源轉(zhuǎn)化控制參數(shù)；通信單元還用于將外部輸入設(shè)備輸入的信息、命令等傳輸至其他模塊，以使分布式能源的協(xié)同控制裝置根據(jù)外部輸入設(shè)備輸入的信息、命令等進(jìn)行設(shè)置、輸出等操作。

本發(fā)面實(shí)施例還提供了一種分布式能源的協(xié)同控制系統(tǒng)，如圖4所示，該協(xié)同控制系統(tǒng)10包括協(xié)同控制裝置100、分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備200及電網(wǎng)300，其中協(xié)同控制裝置100為如上述任一實(shí)施例的分布式能源的協(xié)同控制裝置。具體地，分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備連接電網(wǎng)，協(xié)同控制裝置的第一監(jiān)測(cè)模塊連接分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備，協(xié)同控制裝置的第二監(jiān)測(cè)模塊連接電網(wǎng)，協(xié)同控制裝置的輸出控制模塊分別連接分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備及電網(wǎng)。例如，上述電網(wǎng)為小型配電網(wǎng)或微電網(wǎng)。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，上述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備200包括順序連接的能量轉(zhuǎn)換裝置210、直流母線220、并網(wǎng)逆變器230、濾波器240及隔離變壓器250，其中所述隔離變壓器連接所述電網(wǎng)；所述并網(wǎng)逆變器和所述隔離變壓器還分別連接所述第一監(jiān)測(cè)模塊及所述輸出控制模塊。其中，能量轉(zhuǎn)換裝置210用于將太陽(yáng)能、風(fēng)能、熱能、生物質(zhì)能等分布式能源轉(zhuǎn)換為電能，例如轉(zhuǎn)換為直流電能。直流電能通過(guò)直流母排、并網(wǎng)逆變器、濾波器及隔離變壓器輸送至電網(wǎng)或者當(dāng)?shù)刎?fù)荷。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備還包括儲(chǔ)能電池，所述儲(chǔ)能電池分別與所述直流母線和所述第一評(píng)估模塊連接。這樣，能量轉(zhuǎn)換裝置210得到的電能經(jīng)過(guò)直流母線傳輸至儲(chǔ)能電池，由儲(chǔ)能電池進(jìn)行儲(chǔ)存，由第一評(píng)估模塊對(duì)儲(chǔ)能電池的儲(chǔ)能狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備還包括存儲(chǔ)電路、輸出調(diào)節(jié)電路及若干保護(hù)電路，其中存儲(chǔ)電路用于存儲(chǔ)電壓電流等參數(shù)；輸出調(diào)節(jié)電路用于調(diào)節(jié)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備的輸出物理量；若干保護(hù)電路，例如短路保護(hù)電路、風(fēng)機(jī)的失控保護(hù)電路、光伏的過(guò)流保護(hù)電路等至少一種。

上述分布式能源的協(xié)同控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)分布式能源轉(zhuǎn)化控制設(shè)備和電網(wǎng)之間的供需平衡關(guān)系，給出控制或調(diào)整信號(hào)，不僅能實(shí)現(xiàn)多種能源間的替代和轉(zhuǎn)化，還能協(xié)同管理多種分布式能源的轉(zhuǎn)化及控制，發(fā)揮能源的綜合利用優(yōu)勢(shì)，整體優(yōu)化分布式能源的供用，實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化能源體系架構(gòu)，滿(mǎn)足未來(lái)的能源應(yīng)用需求。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。