一种配电网中多微网接入策略控制仿真平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种配电网中多微网接入策略控制仿真平台，属于发电、变电或配电技术领域。
【背景技术】
[0002]从21世纪开始，研究人员开始认识到现有供电系统的不足。首先:现有供电系统的需求预测技术与数据处理技术不能提供即时的能源；其次新兴的环境安全问题和能源问题限制了其经济发展的规模。因此利用光能、风能、沼气等能源的发电方式应运而生，分布式发电技术具有环境污染小、能源利用效率高和发电方式灵活的特点，已成为了电力系统研究的热点，分布式电源的概念被提出。
[0003]分布式电源(即Distributed Generat1n，简称DG)指为满足终端用户的特殊要求，接在用户侧附近的小型发电系统。它们的规模一般不大，通常为几十千瓦至几十兆瓦，所用的能源包括天然气(含煤层气，沼气)、太阳能、生物智能、氢能、风能、小水电等清洁能源或可再生能源，而储能装置主要为蓄电池等。为了提高能源利用率，同时降低成本，往往采用冷、热、电等各种能源一起供应的系统成为分布式电源系统，而包括分布式能源在内的电力系统称为分布式能源电力系统。
[0004]迄今为止，分布式电源技术的潜力尚未得到充分发挥，究其原因，主要有以下几占.V.(I)分布式电源自身的特性决定了一些电源的出力将随外部条件的变化而变化，表现出间歇性和随机性等特点，使得这些电源仅依靠自身的调节能力难以满足负荷的功率平衡，且不可调度，需要其他电源或储能装置的配合以提供支持和备用。
[0005](2)分布式电源的并网运行改变了系统中的潮流分布，对配电网而言，由于分布式电源的接入导致系统中具有双向潮流，给电压调节、保护协调与能量优化带来了新问题。
[0006](3 )多数分布式电源需要通过电力电子接口并入电网，大量电力电子设备和电容、电感的引入，易影响周边用户的供电质量，外界产生干扰可能导致频率和电压的不同步，从而拖垮整个系统。
[0007](4)为数众多、形式各异、不可调度的分布式电源将给依靠传统集中式电源调度方式进行管理的系统运行人员带来更大的困难，缺乏有效的管理将导致分布式电源运行时的“随意性”，给系统的安全性和稳定性造成隐患。
[0008]分布式发电使得配网的继电保护配置和控制装置的选择更加复杂等问题也不得不考虑，为了更好地挖掘分布式发电的潜力，解决分布式发电对大电网带来的不利影响，微网的概念被提出。
[0009]微网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与大电网并网运行，也可以孤立运行。现有研究和实践已表明，将分布式电源供能系统以微网的形式接入大电网并网运行，与大电网互为支撑，是发挥分布式发电供能系统效能的最有效方式。
微网有以下几个显著特点:(1)微网集成了多种能源输入(太阳能、风能、常规化石燃料、生物质能等)、多种产品输出(冷、热、电等)、多种能源转换单元(燃料电池、微型燃气轮机、内燃机，储能系统等)，是化学、热力学、电动力学等行为相互耦合的非同性复杂系统，具有实现化石燃料和可再生能源的一体化循环利用的固有优势。(2)微网中包含多种分布式电源，且安装位置灵活，一般通过电力电子接口接入，并通过一定的控制策略协调运行，共同统一于微网这个有机体中。因此，微网在运行、控制、保护等方面需要针对自身独有的特点发展适合不同接入点的分析方法。(3)—般来说，微网与外电网之间仅存在一个公共连接点(PCC)，因此，对外电网来说，微网可以看作电网中的一个可控电源或负载，它可以在数秒钟内反应以满足外部输配电网络的需求，既可以从外电网获得能量，在微网内电力供应充足或外电网供电不足时，微网甚至可以向电网倒送电能。(4)微网存在两种运行模式，正常状况下，与外电网联网运行，微网与外电网协调运行，共同给微网中的负荷供电；当监测到外电网故障或电能质量不能满足要求时，则微网转入孤岛运行模式，由微网内的分布式电源给微网内关键负荷继续供电，保证负荷的不间断电力供应，维持微网自身供需能量平衡，从而提高了供电的安全性和可靠性；待外电网故障消失或电能质量满足要求时，微网重新切换到联网运行模式。微网控制器需要根据实际运行条件的变化实现两种模式之间的平滑切换。(5)微网一般存在上层控制器，通过能量管理系统对分布式电源进行经济调度和能量优化管理，可以利用微网内各种分布式电源的互补性，更加充分合理的利用能源。
[0010]国内对微网的研究起步较晚，目前对微网控制的研究并不完善，微网的应用也深受限制，因此，研究一种配电网中多微网接入策略控制模拟系统，以便对微网控制的深入研究具有重要的意义。
【发明内容】
[0011]本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种可以模拟多微网接入控制策略，查看控制策略效果的配电网中多微网接入策略控制仿真平台。
[0012]本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是:一种配电网中多微网接入策略控制仿真平台，包括多微网模型实现模块、用户界面模块、数据传输模块、潮流计算模块和控制丰旲块;
所述多微网模型实现模块用于搭建多微网模型；
所述用户界面模块用于对所述多微网模型进行动态显示；
所述数据传输模块用于所述多微网模型实现模块、用户界面模块、潮流计算模块、通讯模块和控制模块之间的数据汇总处理和传输；
所述潮流计算模块用于对所述多微网模型进行潮流计算；
所述控制模块用于对所述多微网模型进行协调控制；
所述多微网模型实现模块的信号输出端通过数据传输模块与所述用户界面模块的信号输入端连接，所述用户界面模块的信号输出端通过数据传输模块与所述潮流计算模块的信号输入端连接，所述潮流计算模块的信号输出端通过数据传输模块分别与所述用户界面模块的信号输入端和控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的信号输出端通过数据传输模块分别与所述潮流计算模块的信号输入端和多微网模型模的信号输入端连接。
[0013]进一步的:所述多微网模型包括微网和该微网中的子微网，所述微网与配电网通过唯一的并网点连接，所述微网与所述子微网通过唯一的接入点连接；
所述控制模块包括所述微网中的中央控制器、所述子微网中的微网控制器、所述子微网中的微源控制器及所述子微网中的负荷控制器；
所述微源控制器包括主微源控制器和从微源控制器；
所述中央控制器用于调节所述微网的运行状态，所述微网控制器用于调节所述子微网的运行状态，所述主微源控制器用于调节所述分布式电源的输出电压频率，所述从微源控制器用于调节所述分布式电源的输出功率，所述负荷控制器用于调节所述子微网中负荷的运行状态。
[0014]进一步的:还包括通讯模块，所述通讯模块用于所述中央控制器、微网控制器、微源控制器和负荷控制器之间的命令及状态数据传输。
[0015]进一步的:所述多微网模型实现模块为netlogo，所述数据传输模块为matlab，所述潮流计算模块为opendss。
[0016]本发明采用上述技术方案的有益效果是:1)由于潮流计算模块的信号输出端通过数据传输模块分别与所述用户界面模块的信号输入端和控制模块的信号输入端连接，所述控制模块的信号输出端通过数据传输模块分别与所述潮流计算模块的信号输入端和多微网模型模的信号输入端连接，所以本仿真平台可以根据运行状态连续循环更改微网控制策略并且实时显示微网运行状态；2)由于控制模块包括所述微网中的中央控制器、所述子微网中的微网控制器、所述子微网中的微源控制器及所述子微网中的负荷控制器，并不是采用传统的由中央控制器对整体做出控制，而是各个控制器基于本地运行状态进行控制，由于采用分层控制，各个控制器之间存在通讯，便于实现微网的协调控制，并且各个控制器根据本地网络状态运行模式进行控制，这使得控制器具有一定独立性，增加了微网运行的可靠性。
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明实施例一种配电网中多微网接入策略控制仿真平台的模块调用关系图。
[0018]图2是本发明实施例一种配电网中多微网接入策略控制仿真平台的控制实现模块流程图。
[0019]图3是本发明实施例一种配电网中多微网接入策略控制仿真平台的微网运行状态转换图。
【具体实施方式】
实施例
[0020]本实施例的配电网中多微网接入策略控制仿真平台，包括多微网模型实现模块、用户界面模块、数据传输模块、潮流计算模块和控制模块；多微网模型实现模块的信号输出端通过数据传输模块与用户界面模块的信号输入端连接，用户界面模块的信号输出端通过数据传输模块与潮流计算模块的信号输入端连接，潮流计算模块的信号输出