一种区域主动配电网能量管理系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能配电网技术领域，具体涉及一种区域主动配电网能量管理系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着分布式电源(distributedgenerat1n，DG)与微电网(microgrid，MG)的快速发展与持续接入，配电网主动型能量流动的特性越来越明显，主动配电网技术的研究与发展越来越迫切。为DG与MG渗透率较高区域的配电网(即区域主动配电网)构建能量管理系统，将DG与MG作为可控可调度单元参与区域主动配电网最优潮流的运行调度，通过源/网的协调控制实现该区域主动配电网的全局优化能量管理，可以达到最大限度的消纳可再生能源、减少本区域配电网运行成本、降低网损、提高供电可靠性的目的。
[0003]目前，国内外针对主动配电网的研究主要集中在最优潮流的经济运行调度方法、协调控制策略以及信息交互技术等关键技术方法上，对于大规模分布式电源与微电网接入的区域主动配电网构建灵活可扩展的能量管理系统的研究与文献还未见介绍。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种区域主动配电网能量管理系统及方法，能保证主动配电网的安全可靠性和运行经济性。
[0005]本发明提供了一种区域主动配电网能量管理系统包括:配网控制层、微电网控制层和过程层；
[0006]所述过程层用于一次设备的本地控制与运行数据的采集；
[0007]所述过程层包括:配电网DG的测控终端、配电测控终端以及微电网测控终端；
[0008]所述微电网控制层，用于根据所述配网控制层发送的调度计划指令控制对应测控终端下的一次设备；
[0009]所述配网控制层用于采集所述过程层测控终端的运行数据制定调度计划指令并下发；
[0010]所述配网控制层包括:数据采集与通信模块、主动配电网运行调度模块和微电网调度与评估模块；
[0011 ]所述数据采集与通信模块，用于采集所述过程层测控终端的运行数据，并将所述调度计划指令发送至对应测控终端和所述微电网控制层的微网协调控制器；
[0012]所述微电网调度与评估模块，用于根据离网微电网内测控终端的运行数据制定各离网微电网的调度计划指令，并将所述离网微电网的调度计划指令发送至所述数据采集与通信模块；
[0013]所述主动配电网运行调度模块，用于根据配电网DG测控终端、配电测控终端以及并网微电网内测控终端的运行数据制定主动配电网调度计划指令，并将所述主动配电网调度计划指令发送至所述数据采集与通信模块。
[0014]可选的，所述微电网调度与评估模块包括:微电网发/用电预测单元、微电网能量优化调度单元和供电潜力评估单元；
[0015]所述微电网发/用电预测单元，用于根据微电网内风力发电、光伏发电、负荷功率的运行数据，获取微电网的发/用电预测数据；
[0016]所述微电网能量优化调度单元，用于根据离网微电网的发/用电预测数据生成离网微电网的调度计划指令，并将所述离网微电网的调度计划指令发送至对应微网协调控制器，以使微网协调控制器根据所述离网微电网的调度计划控制对应测控终端；
[0017]所述供电潜力评估单元，用于根据微电网的发/用电预测数据生成微电网的供电潜力评估数据。
[0018]可选的，所述离网微电网的调度计划指令包括:离网微电网中各DG的发电计划和负荷的投切计划；
[0019]相应地，所述微网协调控制器还用于:根据所述各DG的发电计划和负荷的投切计划，并考虑本微电网内实时功率平衡情况，在确保微电网安全稳定运行前提下，生成控制指令，并将所述控制指令发送至对应的测控终端，以使测控终端对微电网DG进行控制。
[0020]可选的，所述供电潜力评估数据为微电网对外呈现的电源/负荷特性量化指标；
[0021]所述电源/负荷特性量化指标为微电网入口双向功率调度的约束范围以及最大支援发电功率。
[0022]可选的，所述主动配电网运行调度模块包括:主动配电网发/用电预测单元和主动配电网能量优化调度单元；
[0023]所述主动配电网发/用电预测单元，用于根据主动配电网内风力发电、光伏发电、负荷功率的运行数据获取主动配电网的发/用电预测数据；
[0024]所述主动配电网能量优化调度单元，用于根据所述主动配电网的发/用电预测数据和所述供电潜力评估数据制定主动配电网调度计划指令，所述主动配电网调度计划指令为下一调度周期主动配电网内各DG的发电计划以及处于并网状态的微电网入口交互功率计划，并将所述发电计划和所述微电网入口交互功率计划发送至对应测控终端和并网微电网的协调控制器。
[0025]可选的，所述主动配电网运行调度模块还包括:供电恢复孤岛划分单元；
[0026]所述供电恢复孤岛划分单元，用于在主动配电网故障停电时，判断故障线路位置，根据所述供电潜力评估数据和主动配电网的发/用电预测数据生成供电恢复指令，并将所述供电恢复指令发送至对应测控终端和微网协调控制器。
[0027]可选的，所述供电恢复孤岛划分单元还用于:
[0028]对所述供电恢复指令进行解析获取开关控制指令和微电网运行指令；
[0029]将所述开关控制指令发送至对应测控终端，以使测控终端控制对应开关执行合闸/分闸操作；
[0030]将所述微电网运行指令发送至对应微网协调控制器，以使所述微网协调控制器根据所述微电网运行指令控制对应的微电网；
[0031]其中，所述微电网运行指令为有余电微电网以最大发电功率运行。
[0032]可选的，还包括:数据处理模块；
[0033]所述数据处理模块包括:状态估计单元和历史数据存储单元；
[0034]所述状态估计单元，用于接收所述数据采集与通信模块发送的所述过程层测控终端的运行数据，并根据所述运行数据生成成熟数据，所述成熟数据为主动配电网的状态数据，将所述成熟数据发送至所述历史数据存储单元；
[0035]所述历史数据存储单元，用于将所述成熟数据存入数据库。
[0036]本发明还提供了一种基于上述系统的区域主动配电网能量管理方法，其特征在于，包括:
[0037]采集所述过程层测控终端的运行数据；
[0038]根据所述运行数据制定离网微电网的调度计划指令和主动配电网调度计划指令；
[0039]将所述离网微电网的调度计划指令发送至对应测控终端；
[0040]将所述主动配电网调度计划指令发送至对应配电网DG测控终端、配电测控终端和微网协调控制器。
[0041]可选的，所述根据所述运行数据制定离网微电网的调度计划指令和主动配电网调度计划指令，具体包括:
[0042]检测主动配电网和配电网内各微电网的运行状态；
[0043]根据离网微电网的发/用电预测数据制定离网微电网中各DG的发电计划和负荷的投切计划，并将所述各DG的发电计划和负荷的投切计划发送至对应测控终端；
[0044]根据所述主动配电网的发/用电预测数据和所述供电潜力评估数据制定配电网各DG的发电计划和并网微电网入口交互功率计划，并将所述发电计划发送至对应测控终端，将所述入口交互功率计划发送至对应微网协调控制器；
[0045]在主动配电网故障停电时，根据所述供电潜力评估数据和所述主动配电网的发/用电预测数据生成供电恢复指令，并将所述供电恢复指令发送至对应测控终端和微网协调控制器。
[0046]由上述技术方案可知，本发明提出的区域主动配电网能量管理系统通过测控终端的运行数据制定调度计划指令，对一次设备进行能量的协调控制，以保证区域主动配电网的安全可靠性和运行经济性。
【附图说明】
[0047]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中:
[0048]图1示出了本发明一实施例提供的区域主动配电网能量管理系统的结构示意图；
[0049]图2示出了本发明一实施例提供的区域主动配电网能量管理系统中能量管理应用服务器的结构示意图；
[0050]图3示出了本发明一实施例提供的区域主动配电网能量管理方法的流程示意图；
[0051]图4示出了本发明另一实施例提供的区域主动配电网能量管理方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0052]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0053]图1为本发明一实施例提供的区域主动配电网能量管理系统的结构示意图，