CN104615104A - 能源协调控制设备及分布式能源的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能源协调控制设备及分布式能源的控制系统,其中的能源协调控制设备包括：任务接收单元，用于接收调控平台发送的电能配比任务；任务解析单元，用于将电能配比任务转换为各能源子系统中的电能设备的生产控制命令；任务下发单元，用于将生产控制命令下发到对应的电能设备。本发明的能源协调控制设备及分布式能源的控制系统，通过设置独立的能源协调控制设备，使传输数据连续、不间断，能够保障数据链路传输稳定可靠，并且具有能源负荷突变可控的功能，当遇故障时可根据控制策略保证能源系统正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及分布式能源技术领域，特别是涉及一种能源协调控制设备及分布式能源的控制系统。
背景技术
分布式能源可独立运行，也可并网运行，是以资源、环境效益最大化确定方式和容量的系统，将用户多种能源需求，以及资源配置状况进行系统整合优化，采用需求应对式设计和模块化配置的新型能源系统，是相对于集中供能的分散式供能方式。随着分布式能源迅速发展，多种能源互联并行接入大电网的情况越来越多，这种情况下对能源子系统的运行监测、调控管理显得尤为重要。
目前，市场上分布式能源的调控管理通信方案多为监控管理平台对能源子系统的监控平台直接进行通信管理，或者在能源子系统的某一装置内集成一通信控制模块对调控平台进行通信。这种方案虽然能够保证能源子系统与调控平台的通信，但是这种方案下存在电负荷突变时无法及时调整子系统的能源生产量，导致能源生产的浪费或者不足的情况发生，致使用户体验不佳；并且调控平台与能源子系统这种通信方式在数据传输的稳定性能上存在一定得安全隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种能源协调控制设备及分布式能源的控制系统，能够对能源子系统中的电能设备进行控制。
基于上述目的本发明提供一种能源协调控制设备,包括：任务接收单元，用于接收调控平台发送的电能配比任务；任务解析单元，用于将所述电能配比任务转换为各能源子系统中的电能设备的生产控制命令；任务下发单元，用于将所述生产控制命令下发到对应的电能设备。
根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：信息采集单元，用于根据预设的电能采集召唤任务，采集各能源子系统中的电能设备的生产量参数；信息上传单元，用于将采集的生产量参数上传到所述调控平台。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述电能配比任务为IEC104协议报文，所述电能配比任务中包括：电能信息体地址、电能信息体数值；所述电能信息体地址和所述电能信息体数值经过加密处理；所述任务解析单元，还用于对所述电能配比任务中的所述电能信息体地址、所述电能信息体数值进行解密处理，分别转换为信息体地址明文、信息体数值明文，并将所述信息体地址明文、所述信息体数值明文转换为各能源子系统中的电能设备能够识别的命令。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述任务下发单元，还用于当判断电负荷发生变化时，根据预设的调整策略对各能源子系统的生产量进行调整，并根据调整后的各能源子系统的生产量，向各能源子系统中的电能设备下发生产调整控制命令。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述任务接收单元，还用于接收所述调控平台发送的电能运行控制任务；所述任务解析单元，还用于根据所述电能运行控制任务，将所述电能运行控制任务转换为各能源子系统中的电能设备的设备控制命令，所述设备控制命令包括：机组启停控制命令、功率控制命令、工作模式切换命令；所述任务下发单元，还用于将所述设备控制命令下发到对应的电能设备。
根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：定时器单元和存储单元；所述定时器单元设置定时周期，在设置的定时周期到达时，触发所述信息采集单元采集各能源子系统中的电能设备的生产量参数；所述存储单元存储的数据包括：电能配比下发任务、生产量参数、调整策略。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述任务下发单元包括：电能采集子模块，用于采集各能源子系统中的电能设备输出的电能质量、发电功率以及负载的电能消耗；电负荷监测子模块，用于根据电能质量、发电功率以及负载的电能消耗判断各能源子系统是否有发电富余量、发电不足的状况；电量调整子模块，用于根据预设的调整策略对各能源子系统的生产量进行调整，向各能源子系统中的电能设备下生产调整控制命令，所述生产调整控制命令包括：启动、停机、并网、接入或断网。
根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：所述任务接收单元与调控平台之间的通信连接方式包括：以太网、WIFI、CAN总线；所述任务下发单元与所述电能设备之间的通信连接方式包括：电缆、以太网、WIFI、CAN总线。
一种分布式能源的控制系统，包括：调控平台、如上所述的能源协调控制设备。
根据本发明的一个实施例，进一步的，所述分布式能源系统中的能源子系统包括：太阳能能源子系统、风能能源子系统、火力发电能源子系统。
从上面所述可以看出，本发明的能源协调控制设备及分布式能源的控制系统，通过设置独立的能源协调控制设备，使传输数据连续、不间断，能够保障数据链路传输稳定可靠，当遇故障时可根据控制策略保证能源系统正常运行。
附图说明
图1为本发明的能源协调控制设备的一个实施例在分布式能源的控制系统中的分布图；
图2为本发明的能源协调控制设备的一个实施例的模块结构示意图；
图3为本发明的能源协调控制设备的一个实施例的任务下发单元的模块结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图1为本发明的能源协调控制设备的一个实施例在分布式能源的控制系统中的分布图；如图1所示，能源协调控制设备2是为调控平台1与多个能源子系统3、4、5间联络控制服务的独立硬件设备，可以根据调控平台1的下发的电能配比任务，将电能配比计划转换为多个能源子系统3、4、5中各电能设备生产控制命令的业务，例如，确定各个设备的发电量、功率、电压、电流、发电时间等等。同样可以根据调控平台1的电能采集召唤任务，将多个能源子系统3、4、5中各电能设备实际生产量的参数上传到调控平台，例如，发电量、电压、波形等等。
分布式能源系统中的能源子系统有多种。例如，太阳能能源子系统、风能能源子系统、火力发电能源子系统等。
图2为本发明的能源协调控制设备的一个实施例的模块结构示意图；如图2所示：本发明提供一种能源协调控制设备22,任务接收单元221接收调控平台发送的电能配比任务。任务解析单元222将电能配比任务转换为各能源子系统中的电能设备的生产控制命令。任务下发单元223将生产控制命令下发到对应的电能设备。控制命令包括：开启、停机等等。任务下发单元223与电能设备可以采用以太网、总线、无线等通信方式，保障数据链路传输稳定可靠。
在一个实施例中，信息采集单元224根据预设的电能采集召唤任务，也可以是从调控平台21接收的电能采集召唤任务，采集各能源子系统22、23中的电能设备的生产量参数，例如，发电量、电压、波形等。信息上传单元225将采集的生产量参数上传到调控平台。
在一个实施例中，能源协调控制设备22将调控平台21下发的指定格式的数据，根据标准的IEC104协议规则条件，根据预存的电能配比计划IEC104协议文件，得到启动编码、数据区长度编码、电能信息体地址密文、电能信息体数值密文等信息。根据RSA算法，将电能信息体地址密文、电能信息体数值密文分别转换为信息体地址明文、信息体数值明文，据标准IEC104协议规则、Modbus协议规则、协议转换规则条件将指令转换为各能源子系统可接受格式数据。
IEC104协议是电力行业使用的通信协议，用于监控数据使用，采用以太网传输数据。ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成，各PC可以和中心主机交换信息而不影响各PC执行本身的控制任务。
在一个实施例中，电能配比任务为IEC104协议报文，电能配比任务中包括：电能信息体地址、电能信息体数值；电能信息体地址和电能信息体数值经过加密处理。任务解析单元222对电能配比任务中的电能信息体地址、电能信息体数值进行解密处理，分别转换为信息体地址明文、信息体数值明文，并将信息体地址明文、信息体数值明文转换为各能源子系统中的电能设备能够识别的命令。
能源协调控制设备22在调控平台21下发配比计划的单个周期内，一旦电负荷发生变化，电配比计划不能及时调整时，由能源协调控制设备22根据不同策略对各能源子系统生产量进行就地调整控制的业务。通过就地策略的制定，使得能源系统对突发电负荷的变化有快速响应实时调整控制的能力。保证能源体验者的舒适度，即保证室内温度控制的冷暖适宜。
在一个实施例中，当判断电负荷发生变化时，任务下发单元23根据预设的调整策略对各能源子系统的生产量进行调整，并根据调整后的各能源子系统的生产量，向各能源子系统中的电能设备下发生产调整控制命令。
图3为本发明的能源协调控制设备的一个实施例的任务下发单元的模块结构示意图，如图3所示：任务下发单元31包括：电能采集子模块311、电负荷监测子模块312、电量调整子模块313。电能采集子模块311采集各能源子系统中的电能设备输出的电能质量、发电功率以及负载的电能消耗。电负荷监测子模块312根据电能质量、发电功率以及负载的电能消耗判断各能源子系统是否有发电富余量、发电不足的状况。电量调整子模块313根据预设的调整策略对各能源子系统的生产量进行调整，向各能源子系统中的电能设备下生产调整控制命令，生产调整控制命令包括：启动、停机、并网、接入或断网等。
能源协调控制设备22可根据调控平台21的电能运行控制任务，将调控平台21单点控制命令转换为各电能设备机组启停控制命令、功率控制命令、工作模式切换命令，按照不同电能设备终端分发下去，保证各能源系统按照用户要求进行运转，如可按经济节能模式运行、绿色环保模型运行等。并且能源协调控制设备22承担着数据上传、下发功能及对链路进行监控保障的业务，通过对设备的备份、数据的缓存等工作，保证网络的稳定可靠以及数据传输的连续不间断。
在一个实施例中，任务接收单元221接收调控平台发送的电能运行控制任务。任务解析单元222根据电能运行控制任务，将电能运行控制任务转换为各能源子系统中的电能设备的设备控制命令，设备控制命令包括：机组启停控制命令、功率控制命令、工作模式切换命令等等。任务下发单元223将设备控制命令下发到对应的电能设备。
在一个实施例中，定时器单元226设置定时周期，在设置的定时周期到达时，触发信息采集单元224采集各能源子系统中的电能设备的生产量参数；存储单元227存储的数据包括：电能配比下发任务、生产量参数、调整策略等等。
任务接收单元221与调控平台21之间的通信连接方式包括：以太网、WIFI、CAN总线等。任务下发单元223与电能设备之间的通信连接方式包括：电缆、以太网、WIFI、CAN总线等。
在一个实施例中，本发明提供一种分布式能源的控制系统，包括：调控平台、如上的能源协调控制设备。
上述实施例提供的能源协调控制设备及分布式能源的控制系统，通过设置独立的能源协调控制设备，使传输数据连续、不间断，能够保障数据链路传输稳定可靠，并且具有能源负荷突变可控的功能，当遇故障时可根据控制策略保证能源系统正常运行。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种能源协调控制设备,其特征在于，包括：
任务接收单元，用于接收调控平台发送的电能配比任务；
任务解析单元，用于将所述电能配比任务转换为各能源子系统中的电能设备的生产控制命令；
任务下发单元，用于将所述生产控制命令下发到对应的电能设备。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：
信息采集单元，用于根据预设的电能采集召唤任务，采集各能源子系统中的电能设备的生产量参数；
信息上传单元，用于将采集的生产量参数上传到所述调控平台。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于：
所述电能配比任务为IEC104协议报文，所述电能配比任务中包括：电能信息体地址、电能信息体数值；所述电能信息体地址和所述电能信息体数值经过加密处理；
所述任务解析单元，还用于对所述电能配比任务中的所述电能信息体地址、所述电能信息体数值进行解密处理，分别转换为信息体地址明文、信息体数值明文，并将所述信息体地址明文、所述信息体数值明文转换为各能源子系统中的电能设备能够识别的命令。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于：
所述任务下发单元，还用于当判断电负荷发生变化时，根据预设的调整策略对各能源子系统的生产量进行调整，并根据调整后的各能源子系统的生产量，向各能源子系统中的电能设备下发生产调整控制命令。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于：
所述任务接收单元，还用于接收所述调控平台发送的电能运行控制任务；
所述任务解析单元，还用于根据所述电能运行控制任务，将所述电能运行控制任务转换为各能源子系统中的电能设备的设备控制命令，所述设备控制命令包括：机组启停控制命令、功率控制命令、工作模式切换命令；
所述任务下发单元，还用于将所述设备控制命令下发到对应的电能设备。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于：
还包括：定时器单元和存储单元；
所述定时器单元设置定时周期，在设置的定时周期到达时，触发所述信息采集单元采集各能源子系统中的电能设备的生产量参数；
所述存储单元存储的数据包括：电能配比下发任务、生产量参数、调整策略。
7.如权利要求5所述的设备，其特征在于：
所述任务下发单元包括：
电能采集子模块，用于采集各能源子系统中的电能设备输出的电能质量、发电功率以及负载的电能消耗；
电负荷监测子模块，用于根据电能质量、发电功率以及负载的电能消耗判断各能源子系统是否有发电富余量、发电不足的状况；
电量调整子模块，用于根据预设的调整策略对各能源子系统的生产量进行调整，向各能源子系统中的电能设备下生产调整控制命令，所述生产调整控制命令包括：启动、停机、并网、接入或断网。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：
所述任务接收单元与调控平台之间的通信连接方式包括：以太网、WIFI、CAN总线；
所述任务下发单元与所述电能设备之间的通信连接方式包括：电缆、以太网、WIFI、CAN总线。
9.一种分布式能源的控制系统，其特征在于，包括：
调控平台、如权利要求1至8任意一项所述的能源协调控制设备。
10.如权利要求9所述的控制系统，其特征在于：
所述分布式能源系统中的能源子系统包括：太阳能能源子系统、风能能源子系统、火力发电能源子系统。
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