CN105529741A - 一种分布式电源及其微电网智能决策方法 - Google Patents

Abstract

一种分布式电源及其微电网智能决策方法，包括在微电网中控平台建立影响电网运行的环境参数数据库和政策影响数据库；在微电网中控平台预设微电网安全运行的参数阈值和分布式电源安全运行的参数阈值；微电网中控平台控制远端监测设备分别对微电网和分布式电源实时进行运行参数监测，并传输至微电网中控平台；向微电网中控平台实时导入环境参数数据，并分别将环境参数数据与所述环境参数数据库进行对应，然后由微电网中控平台按照不同环境参数数据对应的电力生产调度决策执行容量调度或技术维护。本发明为电网企业、微电网、政府三方提供决策依据，实现经济效益、社会效益和环保效益最大化。

Description

一种分布式电源及其微电网智能决策方法

技术领域

本发明涉及一种分布式电源及其微电网智能决策方法，属于电力工业领域。

背景技术

随着全球二氧化碳排量控制与减排，清洁能源和新能源成为了全球研究和应用开发热点。在我国，为了推进清洁能源和新能源发展和应用，出台了一系列鼓励政策，光伏、风电等分布发电逐渐受到重视，而且随着光伏电源和风力发电技术的发展和完善，已经呈现喷发式发展。如分布光伏发电，从工厂、机关、学校，甚至居民房顶都可以安装光伏发电装置，其中较小规模的分布式发电可以采用220或380V直接接入终端电网，而较大规模的光伏发电则是以10kV或以上电压等级接入电网，10kV或以上电压等级的多个分布电源可以组成微网，既可以并网运行，也可以孤网运行。从投入和产出比考虑，微电网是今后的光伏和风电分布式电源的主要发展方向，微网不仅极大满足了不同的社会需求，同时又提高了用电的灵活性。

若将10kV直接接入电网，由于10kV线路覆盖区域面积大、线路拉手率高，随着分布式电源的增加，每条线路上的分布式电源达到一定容量后，不仅会影响线路的电压和变压器容量参数，而且使保护系统复杂化，甚至直接影响电网运行安全。另外，随着微网内部分布式电源数量增加和多样化，各种因素互相交叉影响，必须采用统一和智能化管理系统，来实现发电资源的最优化，同时对运行状态和设备健康安全进行监控，使微网始终处于安全和可靠的运行状态，使经济、社会和环境效益最大化。10kV微网的运行管理面临著极大挑战，这就要求提高配电的自动化和智能化，通过对10kV微网的在线监测、控制、分析和预警等来实施，从而确保电网的安全运行。即使将10kV微网进行孤网运行，其稳定性和安全性也至关重要。10kV以上电压等级分布式发电也存在相同问题。

在国内，目前对于光伏分布式电源没有统一的接入方法和标准，更没有针对分布式发电与微网运行的决策方法和系统。针对于小规模的220V或380V等级，并网相对简单，中国专利CN104410100的发明专利和中国专利CN204230933的实用新型专利提供了一种安装选址灵活、接入快速方便、安全可靠、免维护、独立性强和智能化程度高的分布式光伏发电并网智能黑匣子，该专利特别是解决了220和380V分布式光伏发电并网问题，但是没有解决分布发电入网对电网稳定性和安全性的影响问题。而对于较大规模10kV及以上分布式发电多数采用普通10kV配网开关柜、环网柜，这些接入装置的不足体现在：1)传统的开关柜仅具有接入功能；2)设备体积庞大，运输困难，安装工作量大，施工周期长；3)上传数据简单，仅上传发电量等电气参数；4)对环境要求高，需要定期维护；5)安全性、稳定性和可靠性低。值得一提的是，10kV以上等级分布式发电对电网的影响更大，而且风电分布电源也有类似的问题。

总之，对于10kV及以上电压等级分布式电源及其微电网，目前国内不仅接入技术和装置落后，更没有涉及对微电网的智能决策方法和系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种分布式电源及其微电网智能决策方法。本发明自动化程度高和运行安全可靠。

本发明的技术方案如下：

一种分布式电源及其微电网智能决策方法，包括步骤如下：

1)在微电网中控平台建立影响电网运行的环境参数数据库和政策影响数据库；

所述环境参数数据库包括常规周期数据库和突发事件数据库；所述常规周期数据库包括周期变化的季节时间段、季节的平均气温、昼夜时间段、昼夜分别对应的平均气温及上述因素分别对应的电力生产调度决策；所述的突发事件数据库包括突发预报的极端天气预报信息及上述因素分别对应的电力生产调度决策；所述极端天气预报信息包括例如：飓风、雷暴、冰雹、地震、日食及上述因素的持续时间段及等级等；上述所述对应的电力生产调度决策是指，为确保电力安全生产，在遇到上述环境和政策影响时，电力调整调度生产的具体方法；

所述政策影响数据库包括影响电力运营的政策执行时间以及与所述政策对应的电力生产调度决策；

实时更新所述环境参数数据库和政策影响数据库；

2)在微电网中控平台预设微电网安全运行的参数阈值和分布式电源安全运行的参数阈值；

3)微电网中控平台控制远端监测设备分别对微电网和分布式电源实时进行运行参数监测，并传输至微电网中控平台：

当微电网运行参数超出所述微电网安全运行的参数阈值时，发出预警，并由微电网中控平台协调对微电网统筹诊断、容量调度和技术维护；

当微电网运行参数超出所述分布式电源安全运行的参数阈值时，发出预警，并由微电网中控平台协调对分布式电源统筹诊断、容量调度和技术维护；

4)向微电网中控平台实时导入环境参数数据，并分别将环境参数数据与所述环境参数数据库进行对应，然后由微电网中控平台按照不同环境参数数据对应的电力生产调度决策执行容量调度或技术维护；

向微电网中控平台实时导入政策影响数据库，并分别将政策影响数据与所述政策影响数据库进行对应，然后由微电网中控平台按照不同政策影响数据对应的电力生产调度决策执行容量调度或技术维护。

本发明的优势在于：

本发明适用于10kV及以上电压等级分布式电源，实现：1)微网运行安全、稳定和可靠；2)分布式电源设备健康运行和免维护；3)分布式电源设备运行智能化和自动化，资源利用最优化，经济效益、社会效益和环保效益最大化；4)为政府和电网企业管理提供依据，管理效率和科学。

本发明具有以下优点：

1、为电网企业、微电网、政府三方提供决策依据，实现经济效益、社会效益和环保效益最大化。

2、将微电网系统、电网系统综合考虑，通过配置合理的分布式电源、采取相应的变电站接线布置等，以实现分布式电源与电网协调发展。

3、为微电网系统运行提供安全支持，最大程度提高设备运行效率，保障微电网系统运行可靠、经济。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做详细的说明，但不限于此。

实施例、

一种分布式电源及其微电网智能决策方法，包括步骤如下：

1)在微电网中控平台建立影响电网运行的环境参数数据库和政策影响数据库；

所述环境参数数据库包括常规周期数据库和突发事件数据库；所述常规周期数据库包括周期变化的季节时间段、季节的平均气温、昼夜时间段、昼夜分别对应的平均气温及上述因素分别对应的电力生产调度决策；所述的突发事件数据库包括突发预报的极端天气预报信息及上述因素分别对应的电力生产调度决策；所述极端天气预报信息包括例如：飓风、雷暴、冰雹、地震、日食及上述因素的持续时间段及等级等；上述所述对应的电力生产调度决策是指，为确保电力安全生产，在遇到上述环境和政策影响时，电力调整调度生产的具体方法；

所述政策影响数据库包括影响电力运营的政策执行时间以及与所述政策对应的电力生产调度决策；

实时更新所述环境参数数据库和政策影响数据库；

2)在微电网中控平台预设微电网安全运行的参数阈值和分布式电源安全运行的参数阈值；

3)微电网中控平台控制远端监测设备分别对微电网和分布式电源实时进行运行参数监测，并传输至微电网中控平台：

当微电网运行参数超出所述微电网安全运行的参数阈值时，发出预警，并由微电网中控平台协调对微电网统筹诊断、容量调度和技术维护；

当微电网运行参数超出所述分布式电源安全运行的参数阈值时，发出预警，并由微电网中控平台协调对分布式电源统筹诊断、容量调度和技术维护；

4)向微电网中控平台实时导入环境参数数据，并分别将环境参数数据与所述环境参数数据库进行对应，然后由微电网中控平台按照不同环境参数数据对应的电力生产调度决策执行容量调度或技术维护；

向微电网中控平台实时导入政策影响数据库，并分别将政策影响数据与所述政策影响数据库进行对应，然后由微电网中控平台按照不同政策影响数据对应的电力生产调度决策执行容量调度或技术维护。

应用例1：

利用本发明所述的一种分布式电源及其微电网智能决策方法实现光伏分布电源及其并网运行方法，包括：

(1)通过微电网中控平台采集数据分析，得出分析结果，主要包括各光伏分布电源发电效率、使用寿命、各区域光照强度、储能装置剩余容量等决策数据；

(2)根据所述步骤(1)分析结果，对微电网系统运行状态进行决策：包括各光伏并网点分布及容量、并网点的电压、电流、上网电量等信息，通过对整个区域内电网运行状态分析了解，以决策光伏发电系统投切容量、并网与否等；

(3)根据步骤(1)分析结果，对设备运行状态进行决策，主要包括各分布式电源并网投切、设备运行效率高低、对超过一定临界值设备维护和更换等，以达到设备利用效率最大化；

(4)根据步骤(1)分析结果，对微电网管理进行决策，主要包括根据负荷要求确定分布式电源并网种类及容量、变电站接线方式、保护配置等，以实现分布式发电与微电网协调发展；

(5)根据步骤(1)分析结果，为政府提供辅助决策，主要包括调整微网系统内各分布式电源种类及容量、提供各分布式电源分布情况及运行数据等，为政府决策、数据参考提供科学依据。

应用例2：

利用本发明所述的一种分布式电源及其微电网智能决策方法实现风电分布电源及其并网运行方法包括：与应用例1的不同点在于：通过系统采集数据分析，得出分析结果，主要包括各风电叶轮发电效率、使用寿命、各区域风速、风向等决策数据，根据数据对风电叶轮更换、电网运行管理、政府决策提供依据。

应用例3：

利用本发明所述的一种分布式电源及其微电网智能决策方法实现光伏和风电分布电源微电网并网运行方法包括：与应用例1和应用例2的不同点在于：1)通过系统采集数据分析，得出分析结果，包括各光伏分布式发电效率、光照强度、风电叶轮发电效率、区域风速、风向等决策数据；2)风电与光伏发电的影响因素的相互干扰，通过合理配置两种发电规模和储能弥补各种环境因素对系统发电影响，为分布式电源规划分布容量、政府决策、设备维护更换、微电网管理等提供决策。

Claims (1)

1.一种分布式电源及其微电网智能决策方法，其特征在于，该决策方法包括步骤如下：

1)在微电网中控平台建立影响电网运行的环境参数数据库和政策影响数据库；

所述环境参数数据库包括常规周期数据库和突发事件数据库；所述常规周期数据库包括周期变化的季节时间段、季节的平均气温、昼夜时间段、昼夜分别对应的平均气温及上述因素分别对应的电力生产调度决策；所述的突发事件数据库包括突发预报的极端天气预报信息及上述因素分别对应的电力生产调度决策；

所述政策影响数据库包括影响电力运营的政策执行时间以及与所述政策对应的电力生产调度决策；

实时更新所述环境参数数据库和政策影响数据库；

2)在微电网中控平台预设微电网安全运行的参数阈值和分布式电源安全运行的参数阈值；

3)微电网中控平台控制远端监测设备分别对微电网和分布式电源实时进行运行参数监测，并传输至微电网中控平台：

当微电网运行参数超出所述微电网安全运行的参数阈值时，发出预警，并由微电网中控平台协调对微电网统筹诊断、容量调度和技术维护；

当微电网运行参数超出所述分布式电源安全运行的参数阈值时，发出预警，并由微电网中控平台协调对分布式电源统筹诊断、容量调度和技术维护；

4)向微电网中控平台实时导入环境参数数据，并分别将环境参数数据与所述环境参数数据库进行对应，然后由微电网中控平台按照不同环境参数数据对应的电力生产调度决策执行容量调度或技术维护；

向微电网中控平台实时导入政策影响数据库，并分别将政策影响数据与所述政策影响数据库进行对应，然后由微电网中控平台按照不同政策影响数据对应的电力生产调度决策执行容量调度或技术维护。