說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)的架構(gòu)圖。
[0026]圖2是本發(fā)明的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是本發(fā)明的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)的一種實施例的示意圖。
[0028]圖4是本發(fā)明的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)的方法的流程圖。
[0029]圖5是本發(fā)明的能量隨機調(diào)配流程圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0031]圖1是本發(fā)明的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)的架構(gòu)圖，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)，其特征在于，包括網(wǎng)間控制層、區(qū)域控制層、就地控制層，網(wǎng)間控制層與區(qū)域控制層相連接，區(qū)域控制層與就地控制層相連接；網(wǎng)間控制層包括微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)經(jīng)濟化的調(diào)配微電網(wǎng)內(nèi)能量的潮流以及協(xié)調(diào)多個微電網(wǎng)聯(lián)合控制；區(qū)域控制層包括微電網(wǎng)中央控制器、多個微電網(wǎng)，微電網(wǎng)中央控制器負(fù)責(zé)調(diào)配區(qū)域控制層的能量并收集微電網(wǎng)中各智能化裝置的信息以及采集就地控制層的電氣量，綜合調(diào)控微電網(wǎng)的運行；就地控制層包括分布式電源控制器、負(fù)荷控制器，用來負(fù)責(zé)實現(xiàn)微電網(wǎng)的暫態(tài)功率平衡和負(fù)荷管理。
[0032]圖2是本發(fā)明的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，微電網(wǎng)的下級設(shè)置有多個子微網(wǎng)，每個微電網(wǎng)包含能量關(guān)鍵字，能量關(guān)鍵字包括風(fēng)電能量關(guān)鍵字、光伏能量關(guān)鍵字、儲能能量關(guān)鍵字、負(fù)荷能量關(guān)鍵字，微電網(wǎng)通過能量關(guān)鍵字指向子微網(wǎng)的指針，用來檢索下級子微網(wǎng)能量輸入輸出的情況；微電網(wǎng)與子微網(wǎng)通過雙向鏈表級聯(lián)；子微網(wǎng)分別與上級子微網(wǎng)、同級子微網(wǎng)、下級子微網(wǎng)互相連接。
[0033]圖3是本發(fā)明的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，Micro gridA、Micro gridB、Micro gridC即指微電網(wǎng)A、微電網(wǎng)B、微電網(wǎng)C，微電網(wǎng)A在某一時刻的3臺風(fēng)機發(fā)電量分別為3kW、2.9kW、3.2kW，與光伏能量、儲能能量相加仍小于負(fù)荷76kW，而微電網(wǎng)B的三臺風(fēng)機的發(fā)電量分別為10kW、15kW、6.8kW，風(fēng)電發(fā)電量與光伏能量、儲能能量相加大于負(fù)荷80kW，因此微電網(wǎng)A從微電網(wǎng)B處借調(diào)21kW的能量。
[0034]圖4是本發(fā)明的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)的方法的流程圖，本發(fā)明還提出基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)的方法，其特征在于，能量調(diào)配搜索方式是采用從子微網(wǎng)開始的隨機查找與同級子微網(wǎng)的順序查找相結(jié)合的方式，有效提尚能量借調(diào)的命中率；具體包括如下步驟:
[0035]SSl微電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生非計劃性并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)時，斷開PCC點的開關(guān)，將儲能變流器切換到v/f模式下，同時啟動定時器，并檢測定時器是否超時，若定時器檢測為超時，則孤網(wǎng)模式失??；
[0036]SS2判斷子微網(wǎng)負(fù)荷和儲能容量的關(guān)系，如果負(fù)荷小于等于儲能容量，則轉(zhuǎn)入步驟SS3 ;如果負(fù)荷大于儲能容量，則進(jìn)行延時，然后借調(diào)同級子微網(wǎng)的能量，如果成功，則轉(zhuǎn)入步驟SS3 ;如果失敗則繼續(xù)進(jìn)行延時，同時借調(diào)上級子微網(wǎng)的能量，如果成功，則轉(zhuǎn)入步驟SS3，如果失敗則轉(zhuǎn)入步驟SS4 ；
[0037]SS3判斷微電網(wǎng)母線電壓、頻率是否正常，如果是，則光伏逆變器或者風(fēng)電逆變器啟動，啟動孤網(wǎng)模式；否則繼續(xù)進(jìn)行延時，同時監(jiān)測微電網(wǎng)母線電壓、頻率；
[0038]SS4判斷子微網(wǎng)負(fù)荷是否可切除，如果是，則切除二級負(fù)載或者一級負(fù)載，轉(zhuǎn)入步驟SS5 ;否則轉(zhuǎn)入步驟SS6 ；
[0039]SS5判斷子微網(wǎng)負(fù)荷是否大于儲能容量，如果是，則轉(zhuǎn)入步驟SS6 ;否則轉(zhuǎn)入步驟SS3 ；
[0040]SS6返回信息:微電網(wǎng)內(nèi)負(fù)載過大，v/f模式啟動出現(xiàn)過載風(fēng)險。
[0041]圖5是本發(fā)明的能量隨機調(diào)配流程圖，能量調(diào)配過程如下:
[0042]步驟1:啟動孤網(wǎng)運行，判斷本子微網(wǎng)內(nèi)部的負(fù)荷是否大于儲能容量，如果是，則將能量差額發(fā)送至上級子微網(wǎng)，轉(zhuǎn)入步驟(2)，否則轉(zhuǎn)入步驟5 ;
[0043]步驟2:上級子微網(wǎng)遍歷其下級子微網(wǎng)，進(jìn)行差額匹配判斷差額匹配是否成功且子微網(wǎng)不為空，如果差額匹配成功，則轉(zhuǎn)入步驟3 ;如果差額匹配不成功，則重新執(zhí)行步驟2 ;如果子微網(wǎng)為空，則轉(zhuǎn)入步驟4 ;
[0044]步驟3:遍歷上級子微網(wǎng)的同級子微網(wǎng)，繼續(xù)進(jìn)行差額匹配并判斷差額匹配是否成功，如果差額匹配成功，則轉(zhuǎn)入步驟4 ;否則差額匹配失敗，轉(zhuǎn)入步驟5 ;
[0045]步驟4:上級子微網(wǎng)能量借調(diào)失??；
[0046]步驟5:上級子微網(wǎng)能量借調(diào)成功。
[0047]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)，其特征在于，包括網(wǎng)間控制層、區(qū)域控制層、就地控制層，所述網(wǎng)間控制層與所述區(qū)域控制層相連接，所述區(qū)域控制層與所述就地控制層相連接；所述網(wǎng)間控制層包括微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，所述微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)經(jīng)濟化的調(diào)配微電網(wǎng)內(nèi)能量的潮流以及協(xié)調(diào)多個微電網(wǎng)聯(lián)合控制；所述區(qū)域控制層包括微電網(wǎng)中央控制器、多個微電網(wǎng)，所述微電網(wǎng)中央控制器負(fù)責(zé)調(diào)配所述區(qū)域控制層的能量并收集微電網(wǎng)中各智能化裝置的信息以及采集所述就地控制層的電氣量，綜合調(diào)控微電網(wǎng)的運行；所述就地控制層包括分布式電源控制器、負(fù)荷控制器，用來負(fù)責(zé)實現(xiàn)微電網(wǎng)的暫態(tài)功率平衡和負(fù)荷管理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微電網(wǎng)的下級設(shè)置有多個子微網(wǎng)，每個所述微電網(wǎng)包含能量關(guān)鍵字，所述能量關(guān)鍵字包括風(fēng)電能量關(guān)鍵字、光伏能量關(guān)鍵字、儲能能量關(guān)鍵字、負(fù)荷能量關(guān)鍵字，所述微電網(wǎng)通過所述能量關(guān)鍵字指向所述子微網(wǎng)的指針，用來檢索下級子微網(wǎng)能量輸入輸出的情況；所述微電網(wǎng)與所述子微網(wǎng)通過雙向鏈表級聯(lián)；所述子微網(wǎng)分別與上級子微網(wǎng)、同級子微網(wǎng)、下級子微網(wǎng)互相連接。3.采用權(quán)利要求1所述的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)的方法，其特征在于，能量調(diào)配搜索方式是采用從子微網(wǎng)開始的隨機查找與同級子微網(wǎng)的順序查找相結(jié)合的方式。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制方法，其特征在于，具體包括如下步驟: SSl微電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生非計劃性并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)時，斷開PCC點的開關(guān)，將儲能變流器切換到v/f模式下，同時啟動定時器，并檢測定時器是否超時，若定時器檢測為超時，則孤網(wǎng)模式失?。? S S 2判斷子微網(wǎng)負(fù)荷和儲能容量的關(guān)系，如果負(fù)荷小于等于儲能容量，則轉(zhuǎn)入步驟SS3 ;如果負(fù)荷大于儲能容量，則進(jìn)行延時，然后借調(diào)同級子微網(wǎng)的能量，如果成功，則轉(zhuǎn)入步驟SS3 ;如果失敗則繼續(xù)進(jìn)行延時，同時借調(diào)上級子微網(wǎng)的能量，如果成功，則轉(zhuǎn)入步驟SS3，如果失敗則轉(zhuǎn)入步驟SS4 ； SS3判斷微電網(wǎng)母線電壓、頻率是否正常，如果是，則光伏逆變器或者風(fēng)電逆變器啟動，啟動孤網(wǎng)模式；否則繼續(xù)進(jìn)行延時，同時監(jiān)測微電網(wǎng)母線電壓、頻率； SS4判斷子微網(wǎng)負(fù)荷是否可切除，如果是，則切除二級負(fù)載或者一級負(fù)載，轉(zhuǎn)入步驟SS5 ;否則轉(zhuǎn)入步驟SS6 ； SS5判斷子微網(wǎng)負(fù)荷是否大于儲能容量，如果是，則轉(zhuǎn)入步驟SS6 ;否則轉(zhuǎn)入步驟SS3 ; SS6返回信息:微電網(wǎng)內(nèi)負(fù)載過大，v/f模式啟動出現(xiàn)過載風(fēng)險。
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于二維雙向能量調(diào)配樹的能量管理與控制系統(tǒng)及方法。系統(tǒng)包括網(wǎng)間管控層、區(qū)域控制層、就地控制層；所述網(wǎng)間管控層包括微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)調(diào)配微電網(wǎng)內(nèi)能量潮流以及協(xié)調(diào)多個微電網(wǎng)聯(lián)合控制；所述區(qū)域控制層包括微電網(wǎng)中央控制器、多個微電網(wǎng)，所述微電網(wǎng)中央控制器負(fù)責(zé)調(diào)配所述區(qū)域控制層的能量以及采集所述就地控制層的電氣量，綜合調(diào)控微電網(wǎng)運行；所述就地控制層包括分布式電源控制器、負(fù)荷控制器，實現(xiàn)微電網(wǎng)暫態(tài)功率平衡和負(fù)荷管理。本發(fā)明提出的能量管理與控制系統(tǒng)的方法特征在于，能量調(diào)配搜索方式是采用從上級微電網(wǎng)開始的隨機查找與同級微電網(wǎng)的順序查找相結(jié)合的方式，有效提高能量借調(diào)的命中率，降低系統(tǒng)開銷。
【IPC分類】H02J3/00, H02J3/38, H02J13/00, G05B19/418, G06Q10/06, G06Q50/06, H02J3/28
【公開號】CN105119271
【申請?zhí)枴緾N201510461120
【發(fā)明人】賴曉路, 孟憲俠, 朱華婧, 孫攀, 孫鋒, 童欲豪
【申請人】國電南京自動化股份有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月30日