微电网中央控制器及其配电方法与流程

本发明涉及微电网中央控制器(简称mgcc)技术领域，特别是涉及一种微电网中央控制器及其配电方法。

背景技术：

微电网(micro-grid)也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网利用微电网中央控制器实现运行控制以及能效优化，包括微电网的储能控制、配电控制等。

微电网储能装置的供电能力是有限的，如果微电网中央控制器控制储能装置同时为多个待用电负载供电，会造成微电网储能装置过大的用电负荷，而且给所述多个待用电负载供电的持续时间也不会很长。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种微电网中央控制器的配电方法。

一种微电网中央控制器的配电方法，所述方法包括：

若检测到主电网故障，检测微电网的储能装置的剩余电量；

若所述微电网的储能装置的剩余电量低于预设电量阈值，获取各个待用电负载的用电信息；

根据各个待用电负载的用电信息，为各个待用电负载分配配电优先级；

根据各个待用电负载的配电优先级，利用所述微电网的储能装置为各个待用电负载配电。

上述微电网中央控制器的配电方法，在主电网故障且储能装置的剩余电量低于预设电量阈值时，考虑各个待用电负载的配电优先级，按照待用电负载的配电优先级接入微电网的储能装置为各个待用电负载配电，可以减小微电网的储能装置的用电负荷，而且可以让优先得到配电的待用电负载得到较长的供电时间。

在其中一个实施例中，所述待用电负载为充电站内各个充电桩；各个充电桩均设有综合控制智能计费管理单元；

所述获取各个待用电负载的用电信息的步骤包括：建立所述微电网中央控制器与各个综合控制智能计费管理单元的通信连接；获取各个充电桩的剩余可充电电量，并利用所述微电网中央控制器从各个综合控制智能计费管理单元获取相应充电桩的电费计价；

所述根据各个待用电负载的用电信息，为各个待用电负载分配配电优先级的步骤包括：根据各个充电桩的电费计价以及各个充电桩的剩余可充电电量为各个充电桩分配配电优先级。

在其中一个实施例中，所述根据各个充电桩的电费计价以及各个充电桩的剩余可充电电量为各个充电桩分配配电优先级的步骤包括：

将各个充电桩的电费计价以及各个充电桩的剩余可充电电量输入第一预设计算模型，得到各个充电桩的配电因子；所述第一预设计算模型为；

yci＝a×cfi/∑cf+b×csi/∑cs；i＝1，2····n；

其中，yci为第i个充电桩的配电因子，cfi为第i个充电桩的电费计价，a和b为相应的权重系数，n为充电桩总数，且a+b＝1,0<a<1,0<b<1；∑cf为各个充电桩的充电费用总和，∑cs为各个充电桩剩余可充电电量的总和；

比较各个充电桩的配电因子的大小，按照各个充电桩的配电因子从大到小的顺序为各个充电桩分配配电优先级。

在其中一个实施例中，a大于b。

在其中一个实施例中，各个待用电负载为楼宇中各个家庭用户内的用电负载；

所述获取各个待用电负载的用电信息的步骤包括：获取各个家庭用户的停电影响信息；

所述根据各个待用电负载的用电信息，为各个待用电负载分配配电优先级的步骤包括：根据各个家庭用户的停电影响信息为各个家庭用户的用电负载分配配电优先级。

在其中一个实施例中，各个家庭用户的停电影响信息包括各个家庭用户的入住时长和各个家庭用户的用电负荷等级。

在其中一个实施例中，所述根据各个家庭用户的停电影响信息为各个家庭用户的用电负载分配配电优先级的步骤包括：

将各个家庭用户的入住时长和各个家庭用户的用电负荷等级输入第二预设计算模型，得到各个家庭用户的配电因子；所述第二预设计算模型为：

yji＝c×jsi/∑js+d×jfi/∑jf；i＝1，2····n；

其中，yji为第i个家庭用户的入住时长，jsi为第i个家庭用户的入住时长，jfi为第i个家庭用户的用电负荷等级，其中，用电负荷等级越高，jfi越大；c和d为相应的权重系数，n为家庭用户总数，且c+d＝1,0<c<1,0<d<1；∑js为各个家庭用户的入住总时长，∑jf为各个家庭用户的用户负荷等级之和；

比较各个家庭用户的配电因子的大小，按照各个家庭用户的配电因子从大到小的顺序为各个家庭用户分配配电优先级。

在其中一个实施例中，c小于d。

还提出一种微电网中央控制器，所述微电网中央控制器用于在检测到主电网故障时，检测微电网的储能装置的剩余电量；若检测到所述微电网的储能装置的剩余电量低于预设电量阈值，则获取各个待用电负载的用电信息；然后根据各个待用电负载的用电信息，为各个待用电负载分配配电优先级；然后根据各个待用电负载的配电优先级，利用所述微电网的储能装置为各个待用电负载配电。

在其中一个实施例中，所述待用电负载为充电站内各个充电桩；各个充电桩均设有综合控制智能计费管理单元；所述微电网中央控制器与各个综合计费管理单元连接；

所述微电网中央控制器用于获取各个充电桩的剩余可充电电量，并用于从各个综合控制智能计费管理单元获取相应充电桩的电费计价；然后根据各个充电桩的电费计价以及各个充电桩的剩余可充电电量为各个充电桩分配配电优先级。

附图说明

图1为一个实施例中微电网中央控制器的配电方法的流程示意图；

图2为一个具体实施例中分配配电优先级的流程示意图；

图3为另一个具体实施例中分配配电优先级的流程示意图；

图4为一个实施例中的微电网中央控制器的配电装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本申请实施例提出一种微电网中央控制器的配电方法。图1为一个实施例中的微电网中央控制器的配电方法的流程示意图。请参阅图1，该微电网中央控制器的配电方法包括步骤102至步骤108：

步骤102，若检测到主电网故障，检测微电网的储能装置的剩余电量。

微电网的小型发电系统一般将转换得到的电能储存于储能装置，再由微电网中央控制器控制储能装置为各个待用电负载供电。主电网可以是国家的大型发配电系统。

具体地，微电网储能装置可以是蓄电池。具体地，待用电负载可以是家庭用电负载例如空调、冰箱、洗衣机、电视机等，待用电负载也可以是写字楼待用电负载例如电脑、服务器等或者待用电负载也可以是充电站内各个充电桩。

步骤104，若所述微电网的储能装置的剩余电量低于预设电量阈值，获取各个待用电负载的用电信息。

具体地，各个待用电负载的用电信息包括各个待用电负载的停电影响信息、各个待用电负载的工作项目信息和/或各个待用电负载的电费计价等等。停电影响信息可以是停电时待用电负载受停电影响的程度信息。

其中一个实施例中，若检测到主电网故障，且若所述微电网的储能装置的剩余电量低于预设电量阈值，则生成优先级分配指令，根据该优先级分配指令获取各个待用电负载的用电信息。

步骤106，根据各个待用电负载的用电信息，为各个待用电负载分配配电优先级。

例如停电影响大的、分配其优先级高一些；待用电负载的工作项目重要程度高一些，分配其优先级高一些。具体地，优先级高的待用电负载可以优先配电。

步骤108，根据各个待用电负载的配电优先级，利用所述微电网的储能装置为各个待用电负载配电。

例如一栋写字楼很多个用户，只有一个光伏系统，光伏系统的蓄电池电量不足时，主电网又故障，则优先为重要待用电负载配电。其他实施例中，若主电网恢复正常，可以切换为接入主电网为各个待用电负载供电，可以不考虑优先级。

在其中一个实施例中，所述待用电负载为充电站内各个充电桩；各个充电桩均设有综合控制智能计费管理单元。所述获取各个待用电负载的用电信息的步骤包括：建立所述微电网中央控制器与各个综合控制智能计费管理单元的通信连接；获取各个充电桩的剩余可充电电量，并利用所述微电网中央控制器从各个综合控制智能计费管理单元获取相应充电桩的电费计价。综合控制智能计费管理单元内设有相应充电桩的电费计价策略，综合控制智能计费管理单元根据该电费计价策略计算充电用户的电费。

所述根据各个待用电负载的用电信息，为各个待用电负载分配配电优先级的步骤包括：根据各个充电桩的电费计价以及各个充电桩的剩余可充电电量为各个充电桩分配配电优先级。

本实施例，各个待用电负载的用电信息为各个充电桩的电费计价以及各个充电桩的剩余可充电电量，可以根据充电桩的电费计价以及充电桩的剩余电量为各个充电桩分配配电优先级。例如电费计价高的充电桩可能是给vip用户充电的充电桩，在该给vip用户充电的充电桩充电时，不需要排队，电费计价高，可以提高该充电桩的配电优先级，以免影响vip用户充电。若充电桩的可充电电量低于其他充电桩，可以提高该充电桩的配电优先级。

进一步地，所述根据各个充电桩的电费计价以及各个充电桩的剩余可充电电量为各个充电桩分配配电优先级的步骤包括步骤202至步骤204：

步骤202，将各个充电桩的电费计价以及各个充电桩的剩余可充电电量输入第一预设计算模型，得到各个充电桩的配电因子；所述第一预设计算模型为；

yci＝a×cfi/∑cf+b×csi/∑cs；i＝1，2····n；

其中，yci为第i个充电桩的配电因子，cfi为第i个充电桩的电费计价，a和b为相应的权重系数，n为充电桩总数，且a+b＝1,0<a<1,0<b<1；∑cf为各个充电桩的充电费用总和，∑cs为各个充电桩剩余可充电电量的总和。

其他实施例中，所述第一预设计算模型也可为；

yci＝a×cfi+b×csi；i＝1，2····n；

其中，yci为第i个充电桩的配电因子，cfi为第i个充电桩的电费计价，a和b为相应的权重系数，n为充电桩总数，且a+b＝1,0<a<1,0<b<1。

步骤204，比较各个充电桩的配电因子的大小，按照各个充电桩的配电因子从大到小的顺序为各个充电桩分配配电优先级。

例如充电站内1号充电桩的配电因子yc1高于2号充电桩的配电因子yc2，则分配1号充电桩配电优先级高于2号充电桩。

具体地，a大于b。相较于各个充电桩的剩余可充电电量，设置各个充电桩的电费计价所占的权重系数大一些，更加考虑了用户需求。

其中一个实施例中，微电网应用于楼宇，各个待用电负载为各个家庭用户内的用电负载；所述获取各个待用电负载的用电信息的步骤包括：获取各个家庭用户的停电影响信息；所述根据各个待用电负载的用电信息，为各个待用电负载分配配电优先级的步骤包括：根据各个家庭用户的停电影响信息为各个家庭用户的用电负载分配配电优先级。具体地，家庭用户的停电影响信息可以是停电时家庭用户受停电的影响程度信息。具体地，各个家庭用户的停电影响信息包括各个家庭用户的入住时长和各个家庭用户的用电负荷等级。

例如，对于某栋楼而言，家庭用户可以公司、商场、居民用户。例如该写字楼有10层，第1层和第2层是商场，其他层是居民用户，显然第1层和第2层的用电负荷等级高于其他层的家庭用户，可以接入微电网优先为第1层和第2层待用电负载供电。又如，某栋医院，1楼是门诊部，2至4楼是住院部，5楼是手术室，那么显然5楼的用电负荷等级高于其他层的家庭用户，可以接入微电网优先为5楼配电。

进一步地，所述根据各个家庭用户的停电影响信息为各个家庭用户的用电负载分配配电优先级的步骤包括步骤302至步骤304：

步骤302，将各个家庭用户的入住时长和各个家庭用户的用电负荷等级输入第二预设计算模型，得到各个家庭用户的配电因子；所述第二预设计算模型为：

yji＝c×jsi/∑js+d×jfi/∑jf；i＝1，2····n；

其中，yji为第i个家庭用户的入住时长，jsi为第i个家庭用户的入住时长，jfi为第i个家庭用户的用电负荷等级，其中，用电负荷等级越高，jfi越大；c和d为相应的权重系数，n为家庭用户总数，且c+d＝1,0<c<1,0<d<1；∑js为各个家庭用户的入住总时长，∑jf为各个家庭用户的用户负荷等级之和。

其他实施例中，所述第二预设计算模型也可以为：

yji＝c×jsi+d×jfi；i＝1，2····n；

其中，yji为第i个家庭用户的入住时长，jsi为第i个家庭用户的入住时长，jfi为第i个家庭用户的用电负荷等级，其中，用电负荷等级越高，jfi越大；c和d为相应的权重系数，n为家庭用户总数，且c+d＝1,0<c<1,0<d<1。

步骤304，比较各个家庭用户的配电因子的大小，按照各个家庭用户的配电因子从大到小的顺序为各个家庭用户分配配电优先级。

例如，一楼家庭用户的配电因子yj1大于一楼家庭用户的配电因子yj2，则一楼家庭用户的配电优先级高于二楼家庭用户。

具体地，c<d。相较于家庭用户的入住时长，设置家庭用户的用电负荷等级所占的权重系数大一些，可以提高家庭用户的用电负荷等级在分配配电优先级的比重。

上述微电网中央控制器的配电方法，在主电网故障且储能装置的剩余电量低于预设电量阈值时，考虑各个待用电负载的配电优先级，按照待用电负载的配电优先级接入微电网的储能装置为各个待用电负载配电，可以减小微电网的储能装置的用电负荷，而且可以让优先得到配电的待用电负载得到较长的供电时间。

还提出一种微电网中央控制器，所述微电网中央控制器用于在检测到主电网故障，检测微电网的储能装置的剩余电量；若检测到所述微电网的储能装置的剩余电量低于预设电量阈值，则获取各个待用电负载的用电信息；然后根据各个待用电负载的用电信息，为各个待用电负载分配配电优先级；然后根据各个待用电负载的配电优先级，利用所述微电网的储能装置为各个待用电负载配电。

其中一个实施例中，所述待用电负载为充电站内各个充电桩；各个充电桩均设有综合控制智能计费管理单元(简称tcu)；所述微电网中央控制器与各个综合计费管理单元连接；

所述微电网中央控制器用于获取各个充电桩的剩余可充电电量，并用于从各个综合控制智能计费管理单元获取相应充电桩的电费计价；然后根据各个充电桩的电费计价以及各个充电桩的剩余可充电电量为各个充电桩分配配电优先级。

上述微电网中央控制器，在主电网故障且储能装置的剩余电量低于预设电量阈值时，考虑各个待用电负载的配电优先级，按照待用电负载的配电优先级接入微电网的储能装置为各个待用电负载配电，可以减小微电网的储能装置的用电负荷，而且可以让优先得到配电的待用电负载得到较长的供电时间。

本申请实施例还提出一种微电网中央控制器的配电装置。图4为一个实施例中的微电网中央控制器的配电装置的结构示意图，请参阅图4，所述装置包括：

储能装置剩余电量检测模410，用于若检测到主电网故障，检测微电网的储能装置的剩余电量；

待用电负载用电信息获取模块420，用于若所述微电网的储能装置的剩余电量低于预设电量阈值，获取各个待用电负载的用电信息；

配电优先级分配模块430，用于根据各个待用电负载的用电信息，为各个待用电负载分配配电优先级；

待用电负载配电模块440，用于根据各个待用电负载的配电优先级，利用所述微电网的储能装置为各个待用电负载配电。

上述微电网中央控制器的配电装置中各个模块的划分仅用于举例说明，在其他实施例中，可将微电网中央控制器的配电装置按照需要划分为不同的模块，以完成上述微电网中央控制器的配电装置的全部或部分功能。

关于微电网中央控制器的配电装置的具体限定可以参见上文中对于微电网中央控制器的配电方法的限定，在此不再赘述。上述微电网中央控制器的配电装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。