本實用新型涉及主動配電網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)，尤其涉及一種主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，分布式能源日益成為電網(wǎng)能源的重要組成部分。針對配電網(wǎng)中越來越多的分布式能源的接入，對傳統(tǒng)配電網(wǎng)提出了更高的技術(shù)要求。在此趨勢下，國際大電網(wǎng)會議配電及分布式發(fā)電技術(shù)委員會工作組提出了主動配電網(wǎng)的概念。主動配電網(wǎng)是通過先進的信息、通信、電力電子以及自動控制技術(shù)對各種類型的分布式能源進行組合控制，滿足綠色可再生能源的高度利用以及實現(xiàn)配電網(wǎng)雙向潮流靈活控制的配電網(wǎng)絡(luò)，是能從根本上解決配電網(wǎng)高度兼容分布式能源的有效技術(shù)手段，也是配電網(wǎng)未來的主要發(fā)展模式。

由于越來越多的可控分布式電源接入以及配電網(wǎng)的靈活可控監(jiān)控和調(diào)度的實現(xiàn)，傳統(tǒng)的直接監(jiān)控方法已經(jīng)無法實現(xiàn)對大型的配電系統(tǒng)進行全網(wǎng)調(diào)度和監(jiān)控，這就對“分層”控制的技術(shù)提供了需求。

微網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，為分布式電源接入配電網(wǎng)提供了一個有效手段，但微網(wǎng)規(guī)模較小，對分布式能源只能進行集中管控，限制了其發(fā)展規(guī)模。除了光伏、風機等常見分布式電源以及儲能加入配電網(wǎng)，越來越多其他能源系統(tǒng)，如冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、小水電等也在嘗試加入配電網(wǎng)，這就對主動配電網(wǎng)技術(shù)提出了更高的需求。另外，隨著可控負荷技術(shù)的提出，主動負荷管理系統(tǒng)也進入主動配電網(wǎng)的控制范圍，對主動配電網(wǎng)也提出了新的挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)，解決大規(guī)模、多種類分布式能源、柔性負荷等接入配電網(wǎng)時分布式能源消納、主動負荷管理的問題。

為解決上述問題，本實用新型提出一種主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

SCADA系統(tǒng)，用以實現(xiàn)主動配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集和/或監(jiān)視控制；

聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器，通過網(wǎng)絡(luò)連接所述SCADA系統(tǒng)，接收SCADA系統(tǒng)采集的運行數(shù)據(jù)，同時接收天氣數(shù)據(jù)，根據(jù)運行數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù)生成優(yōu)化指令，并下發(fā)；

分層分布控制器和多個可控對象控制器；所述分層分布控制器連接在聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器和可控對象控制器之間，將優(yōu)化指令分發(fā)給連接的可控對象控制器；所述可控對象控制器連接所述分布分層控制器、接收所述分布分層控制器分發(fā)的優(yōu)化指令而控制調(diào)整電網(wǎng)中的可控對象，或者所述可控對象控制器直接連接所述聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器、接收所述聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器下發(fā)的優(yōu)化指令而控制調(diào)整電網(wǎng)中的可控對象。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述可控對象分為10kV級可控對象和0.38kV級可控對象。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述10kV級可控對象包括直接接入10kV電壓等級的可控的小水電系統(tǒng)、和/或、光伏發(fā)電系統(tǒng)、和/或、風力發(fā)電系統(tǒng)、和/或、儲能系統(tǒng)、和/或、冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、和/或、可控開關(guān)；所述0.38kV級可控對象包括接入0.38kV電壓等級的可控的光伏發(fā)電系統(tǒng)、和/或、風力發(fā)電系統(tǒng)、和/或、儲能系統(tǒng)、和/或、冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、和/或、可控開關(guān)。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括主動負荷管理系統(tǒng)，連接所述聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器，根據(jù)其下發(fā)的優(yōu)化指令而對電網(wǎng)中的柔性負荷進行控制管理。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述柔性負荷包括電動汽車充電樁、和/或、可調(diào)空調(diào)、和/或、可調(diào)熱水器。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，還包括云臺系統(tǒng)，連接所述聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器，用于監(jiān)測天氣數(shù)據(jù)并傳輸給所述聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器，以提供發(fā)電預(yù)測依據(jù)。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，SCADA系統(tǒng)采集配電網(wǎng)中各個設(shè)備的遙測和遙信信息，所述遙測和遙信信息包括有功參數(shù)、無功參數(shù)、電流參數(shù)、電壓參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)參數(shù)、變壓器檔位。

采用上述技術(shù)方案后，本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

通過分層控制的方式，解決了日益復(fù)雜的配電網(wǎng)統(tǒng)一管理的問題；

通過對多元化的配電網(wǎng)系統(tǒng)進行全局聯(lián)合優(yōu)化，實現(xiàn)了光伏、風機、儲能、三聯(lián)供系統(tǒng)、小水電等越來越多的分布式能源接入配電網(wǎng)的大規(guī)模消納；

通過對接入配電網(wǎng)的充電樁、可調(diào)空調(diào)、可調(diào)熱水器等柔性負荷統(tǒng)一管理實現(xiàn)對配電網(wǎng)主動負荷管理。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。

參看圖1，本實施例的主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)，包括：SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制)系統(tǒng)1，聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2，分層分布控制器3和多個可控對象控制器4。

SCADA系統(tǒng)1和聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2通過網(wǎng)絡(luò)連接，兩者之間通過局域網(wǎng)通信，具體可通過光纖連接。SCADA系統(tǒng)1采集主動配電網(wǎng)中各設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，并將運行數(shù)據(jù)上傳給聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器1。運行數(shù)據(jù)包括開關(guān)狀態(tài)、開關(guān)流過的有功無功電流、線路首端有功無功電流、線路末端有功無功電流、變壓器有功無功電流、變壓器檔位、發(fā)電機有功無功電流、發(fā)電機端口電壓幅值角度、負荷有功無功電流、母線電壓幅值角度、柔性負荷參數(shù)、分布式電源有功無功電流電壓等電網(wǎng)量測數(shù)據(jù)。SCADA系統(tǒng)1還可用以主動配電網(wǎng)的監(jiān)視控制。

可選的，SCADA系統(tǒng)1采集配電網(wǎng)中各個設(shè)備的遙測和遙信信息，遙測和遙信信息包括有功參數(shù)、無功參數(shù)、電流參數(shù)、電壓參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)參數(shù)、變壓器檔位。

聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2接收SCADA系統(tǒng)1上傳的運行數(shù)據(jù)，同時接收天氣數(shù)據(jù)，根據(jù)運行數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù)生成優(yōu)化指令，并下發(fā)。聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2根據(jù)負荷歷史數(shù)據(jù)可以預(yù)測未來負荷的大小，根據(jù)天氣數(shù)據(jù)可以預(yù)測光伏、風機等分布式電源的未來出力，綜合考慮電網(wǎng)的運行狀態(tài)，對電網(wǎng)進行全局優(yōu)化，得到各個可控對象或區(qū)域的優(yōu)化指標，以指令的方式下發(fā)給分層分布控制器3或可控對象控制器4。

分層分布控制器3連接在聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2和可控對象控制器4之間，將優(yōu)化指令分發(fā)給連接的可控對象控制器4。分層分布控制器3管理一定區(qū)域內(nèi)的可控對象控制器4，通過分層控制的方式，解決了日益復(fù)雜的配電網(wǎng)統(tǒng)一管理的問題。

可控對象控制器4可以連接分布分層控制器3，接收分布分層控制器3分發(fā)的優(yōu)化指令而控制調(diào)整電網(wǎng)中的可控對象11；或者可控對象控制器4可以直接連接聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2，接收聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2下發(fā)的優(yōu)化指令而控制調(diào)整電網(wǎng)中的可控對象11。控制可控對象11中的對象根據(jù)優(yōu)化指令運行。

可控對象11分為10kV級可控對象和0.38kV級可控對象。進一步的，10kV級可控對象可以包括直接接入10kV電壓等級的可控的小水電系統(tǒng)、和/或、光伏發(fā)電系統(tǒng)、和/或、風力發(fā)電系統(tǒng)、和/或、儲能系統(tǒng)、和/或、冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、和/或、可控開關(guān)等；0.38kV級可控對象可以包括接入0.38kV電壓等級的可控的光伏發(fā)電系統(tǒng)、和/或、風力發(fā)電系統(tǒng)、和/或、儲能系統(tǒng)、和/或、冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)、和/或、可控開關(guān)等。

在一個實施例中，主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)還可以包括主動負荷管理系統(tǒng)。主動負荷管理系統(tǒng)5連接聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2，接收并根據(jù)聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2下發(fā)的優(yōu)化指令而對電網(wǎng)中的柔性負荷進行控制管理。柔性負荷根據(jù)優(yōu)化指令而執(zhí)行相應(yīng)操作。

柔性負荷可包括電動汽車充電樁、和/或、可調(diào)空調(diào)、和/或、可調(diào)熱水器。

在一個實施例中，主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)還包括云臺系統(tǒng)6。云臺系統(tǒng)6連接(網(wǎng)絡(luò)連接)聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2，用于監(jiān)測天氣數(shù)據(jù)并傳輸給聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2，以提供發(fā)電預(yù)測依據(jù)。云臺系統(tǒng)6用于監(jiān)測風速、風向、光照強度、溫度、濕度等天氣數(shù)據(jù)，并上傳給聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2，用作光伏、風機等發(fā)電預(yù)測的輸入數(shù)據(jù)和現(xiàn)場運行的天氣狀況數(shù)據(jù)。聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2通過獲取云臺系統(tǒng)的天氣狀況數(shù)據(jù)，得到發(fā)電預(yù)測數(shù)據(jù)，該發(fā)電預(yù)測數(shù)據(jù)也作為生產(chǎn)優(yōu)化指令的一個因素。

本實用新型實施例的主動配電網(wǎng)聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)的工作原理如下：

步驟1：通過SCADA系統(tǒng)1采集主動配電網(wǎng)中各個設(shè)備的遙信遙測信息；

步驟2：通過云臺系統(tǒng)6得到現(xiàn)場的天氣數(shù)據(jù)；

步驟3：根據(jù)步驟1和步驟2得到的遙信遙測信息和天氣數(shù)據(jù)，聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2對電網(wǎng)進行全局優(yōu)化，得到各個可控對象或區(qū)域的優(yōu)化指標；

步驟4：聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2直接或者通過分層分布控制器3間接將優(yōu)化指標下發(fā)給各可控對象控制器4控制可控對象11執(zhí)行；

步驟5：聯(lián)合優(yōu)化中心服務(wù)器2將柔性負荷的優(yōu)化指標通過主動負荷管理系統(tǒng)下發(fā)給各柔性負荷執(zhí)行。

步驟6：再回到步驟1，實現(xiàn)配電網(wǎng)實時滾動閉合優(yōu)化。

本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定權(quán)利要求，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本實用新型的保護范圍應(yīng)當以本實用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準。