分布式光伏并网的配电网电能质量综合监控和调度系统的制作方法

1.本发明涉及分布式光伏并网监测技术领域，尤其是一种分布式光伏并网的配电网电能质量综合监控和调度系统。


背景技术：

2.分布式光伏发电特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。传统中，对于电网的电能质量的监测一般均采用在输电配送的所有设备上安装电能监测仪来采集电量，然后根据采集的电量进行计算评估，得到输电配送的电能质量，这种方式需要安装大量的电能监测仪，其监测成本非常高。
3.再者，传统的电能监测仅对某一输电网络内的配电网进行监测，配电网之间是相互连接的，知道了某一配电网络内的电能质量以及使用状况，可以进行配电网络之间的电能调度，但现有的技术方案还没有此方面的应用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种分布式光伏并网的配电网电能质量综合监控和调度系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.分布式光伏并网的配电网电能质量综合监控和调度系统，包括
7.多个并网分支线路，每一并网分支线路下具有多个分布式光伏并网端及多个用户端，
8.并网设备，设置在每一分布式光伏并网端，
9.配电装置，设置在每一并网分支线路端，用于并网分支线路之间的连接和电能输送，
10.调度平台，与并网设备、用户端及配电装置分别连接，
11.所述调度平台包括采集模块、配置模块、调度模块及质量监测模块；
12.采集模块，用于实时采集每一并网分支线路的并网电量及负载电量；
13.配置模块，将每一并网分支线路并网设备的输出端设置成一个或者多个并网集合，将每一并网分支线路用户端的输入端设置成一个或者多个负载集合；
14.调度模块，对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合，调度模块用于分别分配、停止、调度、或者使该并网分支线路下负载集合接入其他并网分支线路；及
15.对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的并网集合，调度模块用于分别对并网集合进行统一规划，并将统一规划后的并网集合提供给所述调度模块；以及
16.对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合，调度模块用于分别计算负载集合的输入总量，并将该输入总量提供给所述调度模块，使得调度模块依据
输入总量完成多个并网分支线路之间的电能调度；
17.质量监测模块，该质量监测模块用于对多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合的输入总量进行比较，以该并网分支线路下的并网集合和该并网分支线路的电网正常输出作为该并网分支线路下负载集合的输入总量的上限限制，通过控制配电装置切断该并网分支线路与其他并网分支线路之间的连接，判断该并网分支线路下的负载集合所需的输入总量对该并网分支线路的电网正常输出的影响级别，以得到并网分支线路下的并网集合的并网质量。
18.进一步地，所述调度平台还设置有选择模块，该选择模块用于对多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合的输入总量进行比较，以该并网分支线路下的并网集合和该并网分支线路的电网正常输出作为该并网分支线路下负载集合的输入总量的上限限制；
19.设定多个并网分支线路中的每一并网分支线路下的负载集合的调度优先级，当多个并网分支线路下负载集合的输入总量超出上限限制时，按照优先级顺序进行调度。
20.进一步地，所述采集模块用于实时采集每一并网分支线路的并网电量及负载电量包括：
21.在每一并网设备上设置有第一监测模块，以及在每一用户端设置有第二监测模块，每一并网分支线路的并网电量为在周期时间t内所有第一监测模块监测数据的总和，所述负载电量为每一并网分支线路的所有用户端在周期时间t内的第二监测模块监测数据的总和。
22.进一步地，所述并网集合为在每一并网分支线路下多个临近并网设备的组合。
23.进一步地，所述负载集合为在每一并网分支线路下多个临近用户端的组合。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.由于用户侧自发自用、多余电量上网其受到外部环境的影响很大，比如光伏发电，受天气、季节的影响非常大，因此存在不稳定。本申请利用在同一时期，判断该并网分支线路下的负载集合所需的输入总量对该并网分支线路的电网正常输出的影响级别，并与参考数据进行比较，以得到并网分支线路下的并网集合的并网质量。
26.本发明还可以通过对并网分支线路的电能质量监测以及对并网分支线路下的用户端的电能消耗监测，可以提供实施电能调配。
附图说明
27.图1为本发明的框架总图；
28.图2为本发明中调度平台的框架原理示意图；
29.图3为本发明中并网分支线路之间电能调度的示意图。
具体实施方式
30.以下结合具体的实施方式对本发明进行详细的描述。参照图1至图3。
31.在本发明中，
32.并网集合为在每一并网分支线路下多个临近并网设备的组合，可以通过编号进行组合。
33.负载集合为在每一并网分支线路下多个临近用户端的组合，可以通过编号进行组合。
34.实施例1
35.本实施例对电能监测进行详细的描述。
36.由于在配电网络中，电能存在消耗，因此通过监测并网设备的数据无法准确的达到监测电能的质量，在每一配电网的相关节点处的独立安装电能监测仪成本非常的高，因此本申请采用如下的方式进行监测电能质量。
37.由于并网设备上带有采集单元，以及用户端也带有采集单元，因此本方案实在不用增加任何设备的基础上进行电能监测。
38.分布式光伏并网的配电网电能质量综合监控和调度系统，包括
39.多个并网分支线路，每一并网分支线路下具有多个分布式光伏并网端及多个用户端，
40.并网设备，设置在每一分布式光伏并网端，
41.配电装置，设置在每一并网分支线路端，用于并网分支线路之间的连接和电能输送，
42.调度平台，与并网设备、用户端及配电装置分别连接，
43.所述调度平台包括采集模块、配置模块、调度模块及质量监测模块；
44.采集模块，用于实时采集每一并网分支线路的并网电量及负载电量；具体包括在每一并网设备上设置有第一监测模块(如上述的并网设备的采集单元，具体的为电表)，以及在每一用户端设置有第二监测模块(如上述的并网设备的采集单元，具体的为电表)，每一并网分支线路的并网电量为在周期时间t内所有第一监测模块监测数据的总和，所述负载电量为每一并网分支线路的所有用户端在周期时间t内的第二监测模块监测数据的总和。
45.配置模块，将每一并网分支线路并网设备的输出端设置成一个或者多个并网集合，将每一并网分支线路用户端的输入端设置成一个或者多个负载集合；
46.调度模块，对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合，调度模块用于分别分配、停止、调度、或者使该并网分支线路下负载集合接入其他并网分支线路；及
47.对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的并网集合，调度模块用于分别对并网集合进行统一规划，并将统一规划后的并网集合提供给所述调度模块；以及
48.对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合，调度模块用于分别计算负载集合的输入总量，并将该输入总量提供给所述调度模块，使得调度模块依据输入总量完成多个并网分支线路之间的电能调度；
49.质量监测模块，该质量监测模块用于对多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合的输入总量进行比较，以该并网分支线路下的并网集合和该并网分支线路的电网正常输出作为该并网分支线路下负载集合的输入总量的上限限制，通过控制配电装置切断该并网分支线路与其他并网分支线路之间的连接，判断该并网分支线路下的负载集合所需的输入总量对该并网分支线路的电网正常输出的影响级别，以得到并网分支线路下的并网集合的并网质量。
50.上述方案的基本原理为：在没有并网设备与输电网络连接时，每一并网分支线路上的电能输送是相对稳定的，每一并网分支线路下的用户端的基本用电量在同一时期也是在一个相对稳定的区间内，因此可以得到在这一时期所有用户端所需的输送总量对该并网分支线路的电网正常输出的影响级别，形成参考数据，
51.用户侧自发自用、多余电量上网其受到外部环境的影响很大，比如光伏发电，受天气、季节的影响非常大，因此存在不稳定。本申请利用在同一时期，判断该并网分支线路下的负载集合所需的输入总量对该并网分支线路的电网正常输出的影响级别，并与参考数据进行比较，以得到并网分支线路下的并网集合的并网质量。
52.实施例2
53.本实施例是完成多个并网分支线路之间的电能调度的描述。
54.分布式光伏并网的配电网电能质量综合监控和调度系统，包括
55.多个并网分支线路，每一并网分支线路下具有多个分布式光伏并网端及多个用户端，
56.并网设备，设置在每一分布式光伏并网端，
57.配电装置，设置在每一并网分支线路端，用于并网分支线路之间的连接和电能输送，
58.调度平台，与并网设备、用户端及配电装置分别连接，
59.所述调度平台包括采集模块、配置模块、调度模块及质量监测模块；
60.采集模块，用于实时采集每一并网分支线路的并网电量及负载电量，具体为：在每一并网设备上设置有第一监测模块，以及在每一用户端设置有第二监测模块，每一并网分支线路的并网电量为在周期时间t内所有第一监测模块监测数据的总和，所述负载电量为每一并网分支线路的所有用户端在周期时间t内的第二监测模块监测数据的总和。
61.配置模块，将每一并网分支线路并网设备的输出端设置成一个或者多个并网集合，将每一并网分支线路用户端的输入端设置成一个或者多个负载集合；
62.调度模块，对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合，调度模块用于分别分配、停止、调度、或者使该并网分支线路下负载集合接入其他并网分支线路；及
63.对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的并网集合，调度模块用于分别对并网集合进行统一规划，并将统一规划后的并网集合提供给所述调度模块；以及
64.对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合，调度模块用于分别计算负载集合的输入总量，并将该输入总量提供给所述调度模块，使得调度模块依据输入总量完成多个并网分支线路之间的电能调度；
65.在调度时，所述调度平台还设置有选择模块，该选择模块用于对多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合的输入总量进行比较，以该并网分支线路下的并网集合和该并网分支线路的电网正常输出作为该并网分支线路下负载集合的输入总量的上限限制；
66.设定多个并网分支线路中的每一并网分支线路下的负载集合的调度优先级，参照图3，图3中第一并网分支线路的优先级为5，第二并网分支线路的优先级为4，第三并网分支线路的优先级为3，第四并网分支线路的优先级为 2，第五并网分支线路的优先级为1，优先
级越大，表明其调度优先，在上述中，当只有一个并网分支线路的负载集合的输入总量超出上限限制时，可临近对通过配电装置连接的其他并网分支线路进行调度，例如当第一并网分支线路的负载集合的输入总量超出上限限制时，可以通过与其连接的第二并网分支线路对其进行电能调度，以满足其电能消耗需要。当至少有两个并网分支线路的负载集合的输入总量超出上限限制时，则需要按照设定的优先级进行电能的调度，例如，当第一并网分支线路和第三并网分支线路的负载集合的输入总量都超出上限限制时，此时，其他第二并网分支线路、第四并网分支线路及第五并网分支线路通过配电装置优先对第一并网分支线路进行电能输送，直到第一并网分支线路的电能使用达到稳定区间时，才对第三并网分支线路进行调配。这种方式是在用电高峰时，对重要区域的用户端进行优先保障。
67.在上述中，调度是将并网的电能进行调度，不对并网分支线路的电网正常输出，以保障每一并网分支线路下的负载集合不会出现在同一时期的用电短缺。
68.实施例3
69.本实施例是完成一个并网分支线路之间的用户端的电能调度的描述。
70.分布式光伏并网的配电网电能质量综合监控和调度系统，包括
71.多个并网分支线路，每一并网分支线路下具有多个分布式光伏并网端及多个用户端，
72.并网设备，设置在每一分布式光伏并网端，
73.配电装置，设置在每一并网分支线路端，用于并网分支线路之间的连接和电能输送，
74.调度平台，与并网设备、用户端及配电装置分别连接，
75.所述调度平台包括采集模块、配置模块、调度模块及质量监测模块；
76.采集模块，用于实时采集每一并网分支线路的并网电量及负载电量，具体为：在每一并网设备上设置有第一监测模块，以及在每一用户端设置有第二监测模块，每一并网分支线路的并网电量为在周期时间t内所有第一监测模块监测数据的总和，所述负载电量为每一并网分支线路的所有用户端在周期时间t内的第二监测模块监测数据的总和。
77.配置模块，将每一并网分支线路并网设备的输出端设置成一个或者多个并网集合，将每一并网分支线路用户端的输入端设置成一个或者多个负载集合；
78.调度模块，对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合，调度模块用于分别分配、停止、调度、或者使该并网分支线路下负载集合接入其他并网分支线路；及
79.对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的并网集合，调度模块用于分别对并网集合进行统一规划，并将统一规划后的并网集合提供给所述调度模块；以及
80.对于多个并网分支线路中的任意一个并网分支线路下的负载集合，调度模块用于分别计算负载集合的输入总量，并将该输入总量提供给所述调度模块，使得调度模块依据输入总量完成多个并网分支线路之间的电能调度；
81.在调度时，所述调度平台还设置有选择模块，该选择模块用于对同一并网分支线路中的每一负载集合的输入总量进行比较，以该并网分支线路下的并网集合和该并网分支线路的电网正常输出作为该并网分支线路下负载集合的输入总量的上限限制；
82.设定该并网分支线路中的负载集合的调度优先级，参照图3，图3示例性的描绘了
第一并网分支线路中的第一负载集合，第二负载集合，第三负载集合、第四负载集合及第五负载集合，第一负载集合的优先级为5，第二负载集合的优先级为4，第三负载集合的优先级为3，第四负载集合的优先级为2，第五负载集合的优先级为1，优先级越大，表明其调度优先，在上述中，当第一并网分支线路的一个负载集合的输入总量超出上限限制时，可对该负载集合进行优先调度，例如当第一并网分支线路中的第一负载集合的输入总量超出上限限制时，可以通过对其进行电能调度，以满足其电能消耗需要。当第一并网分支线路中至少有负载集合的输入总量超出上限限制时，则需要按照设定的优先级进行电能的调度，例如，当第一并网分支线路中的第一负载集合和第三负载集合的输入总量都超出上限限制时，此时，先满足第一负载集合的用电保障，在满足第三负载集合的用电保障。
83.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。