一種網際網路可調度負荷綜合調度系統的製作方法
2023-12-02 06:19:31 2
本發明涉及電力系統負荷調度領域，尤其是一種網際網路可調度負荷綜合調度系統。
背景技術：
近年來，隨著風電、太陽能等新能源的快速發展，其間歇性和波動性增加了發電側的不確定性，給電力系統的安全、穩定運行帶來了巨大挑戰。目前電網側主要通過水電以及火電等常規發電機組對新能源發電的隨機性進行補償，這種僅從發電側進行調控的方法，其經濟性較差；目前國內學者提出了需求側響應，即通過價格信號或激勵手段引導電力用戶負荷轉移等方式，有其優勢，但是由於電價以及用戶響應行為具有隨機性，需求響應的結果往往是不確定的；目前國內對於負荷調度進行了初步的理論探討，但是並未有通過技術手段將負荷進行統一管理和智能調度的系統平臺。
隨著智能電網技術的進一步發展，以及未來管理體制的進一步完善，建設統一的區域能量管理系統，通過綜合運用現代通信、計算機、自動控制等先進技術，來滿足區域用戶日趨多樣化的用電服務需求，滿足電動汽車、分布式電源、儲能裝置等新能源新設備的接入與推廣應用需求，實現區域供電智能可靠、服務智能互動、能效智能管理，使人們獲得更可靠、更高效、更便捷、更清潔的高質量電力，將成為未來的區域電力管控技術發展的一個必然趨勢。
技術實現要素：
本發明的目的是，克服現有技術的不足，提供一種網際網路可調度負荷綜合調度系統，它具有簡便易行，智能化程度高，電網運行平穩，效率高，能夠實現負荷綜合調度科學化，滿足現化社會對電力配置需求等優點。
實現本發明目的所採取的技術方案是：一種網際網路可調度負荷綜合調度系統，其特徵在於，它包括：
一主控制模塊，用於對電網進行綜合調度控制；
若干個子控制模塊，用於分別對電網的電壓、電流、頻率和負荷進行調度控制，並與主控制模塊進行通訊連接；
電壓檢測模塊，用於對電網電壓進行檢測，並與子控制模塊通訊連接；
電流檢測模塊，用於對電網電流進行檢測，並與子控制模塊通訊連接；
頻率檢測模塊，用於對電網頻率進行檢測，並與子控制模塊通訊連接；
負載檢測模塊，用於對電網頻率進行檢測，並與子控制模塊通訊連接。
作為優選，所述主控制模塊包括若干臺冗餘配置的工業計算機，所述若干臺冗餘配置的工業計算機均與雲計算平臺相連接，每臺工業計算機連接有一個獨立的資料庫，且在工業計算機與資料庫之間設置有防火牆。
作為優選，所述子控制模塊包括PLC運算模塊，PLC運算模塊通過有線通訊模塊連接至網際網路，不同PLC運算模塊之間通過無線通訊模塊相互連接。
作為優選，所述PLC運算模塊和工業計算機之間通過雲計算平臺相互通訊連接，雲計算平臺與PLC運算模塊與工業計算機之間通過全雙工方式通訊連接。
作為優選，所述電壓檢測模塊採用電壓互感器。
作為優選，所述電流檢測模塊採用電流互感器。
作為優選，所述頻率檢測模塊包括頻率分析模塊、校準模塊和反饋模塊，頻率分析模塊將分析結果送入校準模塊，反饋模塊根據校準模塊的校準結果對頻率分析模塊進行反饋控制。
作為優選，所述負載檢測模塊包括瞬時負載檢測模塊和平均負載檢測模塊，瞬時負載模塊對電網的負載波動變化率進行檢測，平均負載檢測模塊對電網的負載波動趨勢進行檢測。
本發明一種網際網路可調度負荷綜合調度系統的有益效果在於：
1、能根據調度的要求指令或者市場信號，主動進行負荷調整，以維護整個系統的穩定性和經濟性，相比於傳統電網，微電網的負荷集中度高，這使得負荷響應更加靈活和迅速，因此綜合考慮源、儲、荷的優化調度更符合電力系統市場化的要求；
2、提高了電網對可再生能源的消納能力，促進削峰填谷，提升負荷率和設備運行效率；
3、有效預測電網中的不確定性因素，提高電網調控的有效性和安全性；
4、具有簡便易行，智能化程度高，能夠實現負荷綜合調度科學化，滿足現化社會對電力配置的需求。
附圖說明
圖1是本發明一種網際網路可調度負荷綜合調度系統框圖。
圖中：1主控制模塊；2子控制模塊；3電壓檢測模塊；4電流檢測模塊；5頻率檢測模塊；6負載檢測模塊。
具體實施方式
下面利用附圖和實施例對本發明作進一步說明。
參照圖1，本發明的一種網際網路可調度負荷綜合調度系統，包括：
一主控制模塊1，用於對電網進行綜合調度控制；
若干個子控制模塊2，用於分別對電網的電壓、電流、頻率和負荷進行調度控制，並與主控制模塊1進行通訊連接；
電壓檢測模塊3，用於對電網電壓進行檢測，並與子控制模塊2通訊連接；
電流檢測模塊4，用於對電網電流進行檢測，並與子控制模塊2通訊連接；
頻率檢測模塊5，用於對電網頻率進行檢測，並與子控制模塊2通訊連接；
負載檢測模塊6，用於對電網頻率進行檢測，並與子控制模塊2通訊連接。
所述主控制模塊1包括若干臺冗餘配置的工業計算機，所述若干臺冗餘配置的工業計算機均與雲計算平臺相連接，每臺工業計算機連接有一個獨立的資料庫，且在工業計算機與資料庫之間設置有防火牆。
所述子控制模塊2包括PLC運算模塊，PLC運算模塊通過有線通訊模塊連接至網際網路，不同PLC運算模塊之間通過無線通訊模塊相互連接。
所述PLC運算模塊與工業計算機之間通過雲計算平臺相互通訊連接，雲計算平臺與PLC運算模塊和工業計算機之間通過全雙工方式通訊連接。
所述電壓檢測模塊3採用電壓互感器。
所述電流檢測模塊4採用電流互感器。
所述頻率檢測模塊5包括頻率分析模塊、校準模塊和反饋模塊，頻率分析模塊將分析結果送入校準模塊，反饋模塊根據校準模塊的校準結果對頻率分析模塊進行反饋控制。
所述負載檢測模塊6包括瞬時負載檢測模塊和平均負載檢測模塊，瞬時負載模塊對電網的負載波動變化率進行檢測，平均負載檢測模塊對電網的負載波動趨勢進行檢測。
本發明一種網際網路可調度負荷綜合調度系統所用的電子元器件均為市售產品。本領域技術人員根據說明書就能夠實現本發明。
調度系統有以下幾種具體的調度架構：
集中式架構：集中式負荷控制類似於目前發電機組的控制模式，由輸電網調度中心集中調度和控制，電力系統運行人員直接給每個負荷發布調控命令。顯而易見，大系統中負荷數目眾多，集中式架構需要針對大量用電設備產生控制信號，這在實際系統調度中是不可行的。
分布式架構：利用嵌入用戶用電設備的動態控制器以及利用智能電錶實時監視系統頻率並相應地調節用電設備都是一種典型的分布式控制模式。基於不同地理位置或負荷類型的分布式架構具有投資小、通信和控制靈活等優點，但完全分散的分布式架構也面臨著如下挑戰：①由於只反饋本地可觀測量，可能出現過度控制或控制量不足的情況，難以實現電網調度的系統級控制目標；②各局部控制器為達到自身的預期目標，可能使得不同控制器間相互衝突，惡化控制的整體效果。
基於負荷聚合商的分層架構：負荷聚合商作為協調大量中小規模用戶和電網控制中心的中間機構，可以是傳統意義上的配電公司、政府實體或電網公司自身的負荷管理中心，也可是代表單一類型或多種類型負荷的第三方機構，其共同點是將大量電力終端用戶聚合在一起參與電網調度，並努力實現電網公司、負荷聚合商和電力終端用戶各方的既定目標。基於負荷聚合商的分層負荷控制分為控制層、協調層和本地響應層。處於協調層的負荷聚合商從所管理的負荷群中獲取單個負荷的可控性和響應控制指令的意願。基於個體負荷提供的信息，負荷聚合商能夠建立整個負荷群的響應模型，並實現自身的分散自治功能。對於控制中心而言，負荷聚合商將呈現為「虛擬電廠」的特性，運行人員通過收集來自各負荷聚合商提供的負荷群整體信息，以及電源、電網側的綜合信息制定系統調度控制的整體協調方案，此時負荷聚合商又像發電機組一樣接受控制中心下發的調控指令，並將指令分解後分配給具體的負荷。
柔性負荷主要包括可中斷負荷、激勵負荷。可中斷負荷與激勵負荷是為電網的調峰而提供的一種負荷管理措施，用以提高系統的可靠性和經濟性。用戶與電力公司籤訂負荷控制協議，在系統峰時或谷時的固定時段內或在電力公司要求的任何時段內，減少或增加他們的用電需求，當用戶按照協議減少其用電需求時，電力公式向用戶支付一定費用以補償其損失，當用戶按照協議增加用電需求時，電力公司適當降低用戶電價作為獎勵，電力公司的補償、獎勵費率由電力公司與用戶事先籤訂的合約決定。
柔性負荷具有以下顯著特點：一是響應快，通過負荷控制等用戶調度措施能夠起到快速備用的作用；二是經濟性高，能夠緩解電廠擴建與調峰電源增加的投資壓力；三是體現不同用戶用電意願，通過柔性負荷控制能夠依據各類用戶意願改變用電方式，科學決策發用電資源配置。
柔性負荷包括可中斷負荷和激勵負荷，現有研究多傾向利用可中斷負荷優化備用市場、解決輸電線路阻塞問題，對於利用柔性負荷平抑風電出力波動性並將之融入系統隨機調度模型的研究較少。通過建立柔性負荷的成本費用函數，並將柔性負荷作為一種可調度的調峰資源，納入到電力系統的調度體系之中，針對風電出力的不確定性，構建揭示系統運行風險的數學表達方式，綜合度量了系統的運行風險水平，最後建立考慮柔性負荷調峰的大規模風電隨機調度模型，並通過帝國競爭算法對模型進行求解。與現有調度方法相比，本發明既充分體現了柔性負荷的潛在調峰效益，又能夠使調度決策具備兼顧電力系統安全性、經濟性和可靠性的全局視角。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。