一種微電網高效控制系統的製作方法
2023-08-10 10:38:11 1
本發明屬於電學領域，具體的是涉及一種微電網控制系統。
背景技術：
目前微電網的控制方式主要有對等控制和主從控制２種。對等控制方式技術對分布式電源的協調控制要求高，目前還停留在實驗室階段；而主從控制方式對通信要求高，既要保證其可靠性還要有足夠的實時性，對計算機系統及通信依賴較大，時效性有待論證。主從控制方式又分為兩層控制方式和三層控制方式，國內外試點工程大多使用這２種控制方式，側重於協調微電網內部分布式電源和負荷的運行。分布式電源位置靈活與分散的特點極好地適應了分散的電力需求與資源分布要求。但是大量分散的、形式多樣、性能各異的分布式電源簡單併網運行會對電網和用戶造成衝擊，給電能質量、系統保護、系統運行等帶來不利的影響。將分布式電源、負荷、儲能和控制裝置構成微電網，對於電網表現為一個單一可控的單元，可以對中心控制信號進行響應，能很好地協調電網和分布式電源的矛盾。但是國內還沒有出臺統一的微電網通信標準，給微電網接入配電網運行控制增加了實施困難。
技術實現要素：
本發明就是針對上述問題，提供一種效率高、配合度高且方便運動控制的微電網高效控制系統。
為實現上述目的，本發明採用如下技術方案，本發明包括微電網運行控制器、分布式發電遠方主站、配電網管理系統、主控器、交換機、微電網保護裝置、驅動電路、儲能器、計量表、無線收發節點、風力機、電能質量檢測器，其特徵在於：微電網運行控制器連接分布式發電遠方主站，分布式發電遠方主站連接陪電網管理系統，配電網管理系統的輸出端連接主控器，主控器通過交換機連接微電網保護裝置，微電網保護裝置連接驅動電路；主控器的輸出端連接儲能器、計量表、無線收發節點、風力機和電能質量檢測器。
作為一種優選方案，所述的主控器為AT89S51單片機。
作為另一種優選方案，風力機與主控器之間連接有驅動電路。
與現有技術相比本發明的有益效果是。
本發明採用自適應控制策略控制微電網運行，實現微電網運行模式快速切換。該控制系統可以應用在接入配電網的微電網系統，解決可再生能源滲透率不高的問題；也可以應用於離網運行的微電網系統，解決重要負荷後備電源和偏遠農村供電難的問題。
附圖說明
圖1是本發明的電路原理框圖。
具體實施方式
如圖所示，本發明包括微電網運行控制器、分布式發電遠方主站、配電網管理系統、主控器、交換機、微電網保護裝置、驅動電路、儲能器、計量表、無線收發節點、風力機、電能質量檢測器，其特徵在於：微電網運行控制器連接分布式發電遠方主站，分布式發電遠方主站連接陪電網管理系統，配電網管理系統的輸出端連接主控器，主控器通過交換機連接微電網保護裝置，微電網保護裝置連接驅動電路；主控器的輸出端連接儲能器、計量表、無線收發節點、風力機和電能質量檢測器。
作為一種優選方案，所述的主控器為AT89S51單片機。
作為另一種優選方案，風力機與主控器之間連接有驅動電路。
該系統包含接入控制層、協調控制層和設備層，按照IEC61850標準統一建模，分別對應著IEC61850中的站控層、間隔層和過程層。各種分布式電源本體設備與微電網控制器通信採用符合IEC61850框架體系的統一通信協議。設備層包含光伏發電控制器、風力機控制器、儲能電池雙向控制器及相關測控終端、在線監測裝置等設備。通常，對提供微電網參考電壓的儲能、柴油發電機等設備進行控制的控制器定義為主控制器。部分廠家設備已完全支持IEC61850，對於不支持IEC61850的智能電子設備以及常規的發電設備，可以通過合併單元接入到協調控制層，因此設備層可以按照IEC61850建模。設備層數據集中器或合併單元向協調控制層發送一次包含線路電壓、電流等IEC61850報文。通過單向多路點對點串行通信鏈路採樣值，採用專用數據集，使得幀格式固定。協調控制層設備主要是指微電網運行控制器，主要負責發送相應的控制命令給設備層具體實施控制，同時向主站層上送微電網執行信息。考慮間隔層面的互操性更容易得到保證，該控制系統設備的互操作性和互換性在間隔層面獲得。微電網運行控制器根據IEC61850標準向智能開關發送ＧＯＯＳＥ報文，ＧＯＯＳＥ報文只有在開關量發生變位時發送或者在開關量沒有變位時不定時發送。
功能模塊,微電網運行控制模塊內部關係主要包括數據管理模塊、策略控制模塊、通信管理模塊。數據管理模塊負責收集、存儲和管理各部分狀態數據和歷史信息數據；策略控制模塊根據當前微電網及主網的工況得到各執行設備具體控制量；通信管理模塊包括接入控制管理和設備控制管理子模塊。接入控制管理子模塊負責接入控制主站和協調控制層的信息交互，完成對微電網子系統的協調控制；設備控制管理子模塊下發控制量給分布式電源執行機構，同時收集設備層狀態信息。以分布式電源發電計劃執行為例，主站接入控制系統根據前一日負荷預測和電網運行狀況下發次日微電網出力計劃，微電網控制器結合分布式電源發電預測和主站發電計劃，根據各微源發電特性將出力任務分解給各微源，並實時協調各微源的運行，執行後向主站接入控制系統反饋執行結果，實時修正當日發電計劃。