CN106253344B - 一种电力网络及其控制系统和控制方法、网络调度装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种电力网络及其控制系统和控制方法、网络调度装置，涉及电力领域，用以改善现有技术中为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题。该方法包括：N个微网，N≥2；每一微网包括：变压设备、第一母线、第二母线、产能设备和负荷、联络线。联络线上设置有联络线开关，联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开；N个微网分成M个微网组，每组的各微网通过联络线连通，每个微网组中至少有一个微网通过公共连接点PCC处的接入开关连接至电网供电线路，且每组中仅有一个接入开关与电网供电线路连通，1≤M≤N。
Description
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其涉及一种电力网络及其控制系统和控制方法、网络调度装置。
背景技术
分布式能源以其高效、清洁、灵活等特点，可与传统能源方式互为补充。微网(micro-grid，microgrid)，又叫微型电网、微电网，是分布式能源的一种重要利用方式，是一种主要由负荷和产能设备(主要包含分布式发电设备)共同组成的系统。微网既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。
参考图1所示，与电网并网运行的微网即是并网型微网，其特点为内部有产能设备和负荷，与电网通过公共连接点(也叫公共联结点，可简称PCC:point of commoncoupling)连通。
并网型微网在PCC以下的内部主要进行电能的生产和消费平衡，通常工作在自发自用状态，不足的部分电力由电网进行补充，并不向电网反送电力。由于微网反送电力可能带有间歇性和自由性，会影响区域电网的电压波动等问题，故而通常电网限制了微网反送电流的情况发生。这样并网型微网为了满足供需平衡就可能会存在以下两种情况：一种情况是为了不向电网反送电力，就会在一定程度上限制了微网内部产能设备的运行，例如在光照条件好且负荷低的时间段，会造成部分光伏发电弃用，而类似燃气发电机等设备的工作在停机或非额定输出状态下等情况的发生，导致运行效率低，年可利用小时数降低等使产能设备利用率低的问题。另一种情况是需要电网向并网型微网提供大量电力，尤其是当负荷过多，即微网内部产能远小于负荷，就会导致并网型微网对电网的需求量大。
发明内容
本发明的实施例提供一种电力网络及其控制系统和控制方法、网络调度装置，用以改善现有技术中为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种电力网络，包括：N个微网，所述N≥2；
每一所述微网包括：通过变压设备连接的第一母线和第二母线，其中，所述第一母线用于连接产能设备和负荷；每一所述微网中的第二母线通过联络线与所述N个微网中至少一个其他微网的第二母线相连接，所述联络线上设置有联络线开关，所述联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开；
所述N个微网分成M个微网组，每组的各微网通过所述联络线连通，每个微网组中至少有一个微网通过公共连接点PCC处的接入开关连接至电网供电线路，且每组中仅有一个所述接入开关与所述电网供电线路连通，1≤M≤N。
可选的，每一所述微网还包括：位于第一母线和第二母线之间的变压设备高压侧开关。
可选的，每相连的两个微网通过一条独立的联络线连接，且该联络线的至少一端设置有所述联络线开关。
可选的，所述联络线的两端分别设置有所述联络线开关。
上述第一方面是本发明实施例提供的一种电力网络，该电力网络将多个微网通过联络线连接，组成多个微网组，每个微网组通过联络线连通，由于每个微网组中各微网的产能和负荷的规律不同，则可以互相提供备用电量。进一步的，可以使某些微网的富余电量在一定条件下反送供给其他微网使用，改善现有技术中为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题。而且每个微网组仅有一个接入开关与电网连通，降低了电网的管理难度。
第二方面，本发明实施例提供了一种电力网络的控制系统，所述电力网络为第一方面所述的电力网络，所述控制系统包括：N个微网控制装置、以及与所述N个微网控制装置相连的网络调度装置，所述N≥2；
其中，每个微网控制装置用于将其控制的微网信息、以及联络线信息发送至所述网络调度装置，所述联络线信息包括：所述微网控制装置控制微网的联络线开关的状态信息；
所述网络调度装置用于根据N个所述微网控制装置发送的微网信息和/或所述联络线信息分析所述电力网络的拓扑结构是否需要改变；若需要改变，则向所述需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于指示所述微网的开关分闸或合闸，所述微网的开关包括所述微网的联络线开关、所述微网的变压设备高压侧开关、以及所述微网的接入开关中的至少一种。
可选的，N个所述微网控制装置发送的微网信息包括：各个所述接入开关的状态信息、各微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息；
所述网络调度装置具体用于根据各微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息得到每个所述微网组的第一接入开关所在线路的预测值，并根据所述预测值判断所述M个微网组中是否存在第一微网组，所述第一接入开关为处于合闸状态的接入开关，所述第一微网组中的第一接入开关所在线路的预测值超过该线路的负荷阈值，若存在所述第一微网组，则向所述第一微网组的微网控制装置发送控制命令；
所述控制命令用于将所述第一微网组中的第一接入开关分闸，将所述第一微网组中第二接入开关合闸，并且所述第一接入开关所在线路的预测值不超过第二接入开关所在线路的负荷阈值；或者，所述控制命令用于将所述第一微网组拆分成至少两组。
可选的，N个所述微网控制装置发送的微网信息包括：各个所述接入开关的状态信息、联络线开关状态信息、各微网内的产能设备的产能预测信息、负荷预测信息；
所述各个所述接入开关的状态信息、联络线开关状态信息用于确定构成每个微网组的微网；
所述网络调度装置具体用于根据所述微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息判断所述微网在预测时间段内处于具有富余电量状态或电量短缺状态；
若存在第一微网处于具有富余电量状态且第二微网处于电量短缺状态，或者，若存在第一微网处于具有富余电量状态且第二微网处于电量短缺状态、且所述第一微网的富余电量不超过所述第二微网的负荷预测量的x％，x为预设值，其中所述第一微网和所述第二微网属于不同的微网组，则向所述第一微网和所述第二微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于将所述第一微网和所述第二微网组合到同一微网组中。
可选的，所述微网信息包括：产能设备信息、负荷信息、传输设备信息，其中所述传输设备信息包括各个所述微网的变压设备高压侧开关的状态信息；
所述网络调度装置具体用于根据一所述微网的所述产能设备信息、负荷信息和传输设备信息判断该微网是否发生运行异常，若发生运行异常，则根据该微网的变压设备高压侧开关的状态信息，向需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于将该微网的变压设备高压侧开关分闸。
可选的，N个所述微网控制装置发送的微网信息包括：联络线上的实时电流/功率；
所述网络调度装置具体用于判断在第N个预设时间周期内一联络线上的实时电流/功率满足条件的占空比是否大于第一预设比例，若大于，则所述联络线连接的两个微网存在长期供需关系，若小于，则不存在所述长期供需关系；其中，所述一联络线上的实时电流/功率满足条件为所述联络线上的实时电流/功率与所述联络线的额定电流/功率的比值超过第二预设比例；
若第N个预设时间段内存在所述长期供需关系，第N+1个预设时间段内不存在所述长期供需关系，则确定所述电力网络的拓扑结构需要改变；
若第N个预设时间段内存在所述长期供需关系，第N+1个预设时间段内也存在所述长期供需关系，则确定所述电力网络的拓扑结构不需要改变。
可选的，该电力系统还包括，网络运营装置，所述网络运营装置与所述网络调度装置相连，用于针对所述N个微网执行用户管理、计量及交易支付管理、设备资产管理、运营决策中的至少一个。
第三方面，本发明实施例提供了一种电力网络的控制方法，所述电力网络为第一方面所述的电力网络，所述控制方法包括：
网络调度装置接收每个微网控制装置发送的微网信息，以及联络线信息；
根据N个所述微网控制装置发送的微网信息和/或所述联络线信息分析所述电力网络的拓扑结构是否需要改变；
若需要改变，则向所述需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于指示所述微网的开关分闸或合闸，所述微网的开关包括所述微网的联络线开关、所述微网的变压设备高压侧开关、以及所述微网的接入开关中的至少一种。
第四方面，本发明实施例提供了一种网络调度装置，用于电力网络，所述电力网络为第一方面所述的电力网络，所述控制装置包括：
接收单元，用于接收每个微网控制装置发送的微网信息，以及联络线信息；
判断单元，用于根据N个所述微网控制装置发送的微网信息和/或所述联络线信息分析所述电力网络的拓扑结构是否需要改变；
发送单元，用于若需要改变拓扑结构，则向所述需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于指示所述微网的开关分闸或合闸，所述微网的开关包括所述微网的联络线开关、所述微网的变压设备高压侧开关、以及所述微网的接入开关中的至少一种。
上述第二方面至第四方面是本发明实施例提供的一种电力网络的控制系统、控制方法和网络调度装置。N个微网控制装置、以及与N个微网控制装置相连的网络调度装置；每个微网控制装置将其控制的微网信息、以及联络线信息发送至网络调度装置；网络调度装置根据N个微网控制装置发送的微网信息和/或联络线信息分析电力网络的拓扑结构是否需要改变。若需要改变，则向需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，控制命令用于指示微网的开关分闸或合闸。从而使该电力网络的拓扑结构可控，便于得到最优的拓扑结构，利于各微网之间进行能量交换。进一步的，提高了微网产能设备利用率，降低了整个电力网络对电网的需求量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术提供的一种单一并网型微网结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之一；
图3为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之二；
图4为本发明实施例提供的一种电力网络的控制系统图；
图5为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之三；
图6为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之四；
图7为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之五；
图8为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之六；
图9为本发明实施例提供的电力网络电气拓扑图之七；
图10为本发明实施例提供的一种电力网络的控制方法的流程图；
图11为本发明实施例提供的一种电力网络的控制装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。
另外，本发明实施例中术语“系统”和“网络”在本发明实施例中常被可互换使用。本发明实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本发明实施例中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明实施例的工作原理在于，为了改善现有技术中为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题。参考图2，本发明实施例将多个微网进行联络线连接，形成联合的并网型微网，当多个微网进行联合运行时，由于微网之间产用能的规律不同，将形成网络互补效应。需要说明，以下实施例中为了便于描述，在以下的实施例描述中，一级微网即是指单个微网，二级微网即是指将由多个一级微网连接形成的并网型微网。
实施例一
下面，将详细描述本发明实施例提供的一种电力网络。
本实施例提供了一种电力网络，该电力网络由N个微网组成，其中N≥2。本实施例中以N＝3为例，参考图2，该电力网络是由1号微网、2号微网、3号微网这3个一级微网联合组成的一个二级微网。
具体的，每一微网以1号微网为例包括：通过变压设备11连接的第一母线(bus)12和第二母线13。第一母线12连接变压设备11的低压侧，示例的为0.4kV低压母线，而第二母线13连接变压设备11的高压侧，示例的为10kV高压母线。在电力系统中，母线将配电装置中的各个载流分支回路连接在一起，起着汇集、分配和传送电能的作用。其中，第一母线12用于连接产能设备和负荷。微网中的产能设备主要包括分布式发电设备和储能设备，分布式发电设备根据使用技术的不同，可分为热电冷联产发电、内燃机组发电、燃气轮机发电、小型水力发电、风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池等；储能设备主要包括储能电池；负荷主要是指用电线路。其中，发电设备和储能设备例如可以是不同的设备，两者相连，使得发出电能可以存储于储能设备中；两者还可以作为一个整体装置而存在，此时储能设备可以作为发电设备中的一个部件。为了方便描述和理解，在本发明实施例的附图中光伏发电设备、热电联供、储能设备代表产能设备；用电线路代表负荷。
每一微网中的第二母线13通过联络线14与N个微网中至少一个其他微网的第二母线13相连接；也就是说，在同一个二级微网中不存在不与任何微网通过联络线连接的一级微网。示例的，参考图2所示，对于1号微网而言，1号微网与2号微网通过联络线14相连接；对于3号微网而言，3号微网与2号微网通过联络线14相连接；对于2号微网而言，2号微网分别与1号微网、3号微网通过联络线14相连接。示例的，联络线14为10kV高压电缆。联络线14上设置有联络线开关，该联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开。
需要说明，本文中的“连接”与“连通”的区别：“连接”指相连但不一定相通，即不一定有电流流过；“连通”指相连并且相通，有电流流过。例如：连接在一起的两个微网，是指两个微网用联络线连在一起，但联络线上的开关可能处于合闸状态也可能处于分闸状态；连通的两个微网，是指两个微网用联络线连在一起，且联络线上的开关处于合闸状态。
可选的，联络线14可以是公共的，被3个以上的微网共用。参考图3所示，所有微网通过一条公共的联络线连接在一起。联络线14连接每个微网第二母线的部分有联络线开关，用于控制该微网与其他微网的连通或断开。
优选的，联络线14是独立的，仅被两个微网所用。参考图2所示，每相连的两个微网通过一条独立的联络线连接，独立的联络线是指该联络线仅用于连接两个微网，而不与其他微网连接。可选的，联络线14的至少一端设置有联络线开关，需要说明的是，这里联络线的一端不是指联络线的端点，而是在联络线上靠近微网第二母线13的部分上，此时该联络线开关属于其靠近的第二母线13所在的微网，其分闸和合闸可由该微网的微网控制装置来控制；哪一端设置有联络线开关并不代表其物理位置，而是表明该联络线开关属于哪个微网。例如联络线14上靠近2号微网第二母线13的部分上的联络线开关17，该联络线开关17属于2号微网，可由2号微网的微网控制装置控制联络线开关17的分闸和合闸。这样独立的联络线，并且至少一端设置有联络线开关可以很灵活的控制两个微网之间的连通或断开，而不影响这两个微网与其他微网之间的连通或断开。
优选的，联络线的两端分别设置有联络线开关。例如联络线14上的联络线开关17和联络线开关18，此时联络线开关17的分闸和合闸可由2号微网的微网控制装置来控制，联络线开关18的分闸和合闸可由1号微网的微网控制装置来控制。这样可以使相连的两个微网中任一个微网可通过控制联络线开关的分闸或合闸来控制这两个微网的断开，从而可以使控制更灵活。
该电力网络中的N个微网分成M个微网组，1≤M≤N，每组的各微网通过联络线连通，微网组中的不同微网之间可以进行能量的交换。这里的分组并非是一成不变的，随着微网间是否连通状态的改变，微网组的划分也随之改变。本实施例中将二级微网中相互连通多个(至少两个)一级微网的组合称为一个微网组，也可以将二级微网中不与任何其他微网连通的一个一级微网称为一个微网组。
为了使得每个微网组都是并网型的，本实施例需要每个微网组中至少有一个微网通过公共连接点PCC处的接入开关15连接至电网供电线路。且每组中仅有一个接入开关与所述电网供电线路连通，以便于对一个微网组的控制。
本发明实施例所提供的二级微网中可以有一个或多个微网组，同一个微网组中的不同微网之间由于依靠联络线连通，因此就可以通过该联络线进行能量的交换，即某些一级微网的富余电量可以反送到二级微网，供给其他一级微网使用。微网组中至少有一个微网通过接入开关连接至电网供电线路，即一个微网组中可以有多于一条的电网供电线路，但不同的电网供电线路由于频率相位不一定完全相同，不能同时向同一个微网组供电，因此每个微网组有且仅有一条电网供电线路连通，为微网供电，该微网组的其他电网供电线路断开，处于备用的状态。
例如图2所示的二级微网，将1号、2号、3号微网的联络线开关都合闸，则组成一个微网组。这个微网组与两条电网供电线路连接，即一条是1号微网通过接入开关15与电网供电线路相连接，另一条是3号微网通过接入开关15与电网供电线路相连接。其中1号微网相连的电网供电线路为这个微网组的主供电线路，而3号微网相连的电网供电线路为这个微网组的备用供电线路。如果一个微网组中有多条电网供电线路，则优选的可以通过计算整个微网组对电网的电量需求，选择一条满足条件的作为主供电线路，需要满足的条件是整个微网组对电网的电量需求不能超过这条供电线路上的负荷阈值。如果有多条电网供电线路满足条件，则可选满足条件的电网供电线路中的任一条作为主供电线路。一个微网组如果有多条电网供电线路，就可以当其中一条电网供电线路出现故障，或不能满足上述条件时，或各微网长期供需关系改变以至于需要改变网络拓扑时，则备用供电线路就可以成为主用供电线路，使控制更灵活。而且每个微网组仅一个PCC处接入开关与电网连通，降低了电网的管理难度；本实施例中示例的该微网组与主供电线路连通，即1号微网的接入开关15合闸，3号微网的接入开关15分闸。
基于上述各微网之间、以及微网和电网所假设的连接关系，根据各微网的箭头方向可知，2号微网有富余的电量，1号微网和3号微网电量短缺，则2号微网将富余电量反送到二级微网，供给1号微网和3号微网使用，若1号微网和3号微网电量还不足，则由电网(即主供电线路)提供。这样可以无需降低2号微网的分布式发电设备的发电量，提高分布式发电设备利用率；同时3个一级微网联合运行降低了整体对电网的需求量。
优选的，本发明实施例提供的电力网络中的每一微网还包括：位于第一母线和第二母线之间的变压设备高压侧开关，在本发明实施例中变压设备可以是变压器，变压设备高压侧开关可以是当第一母线与第二母线之间仅有一个变压设备时，如图2所示的在1号微网中位于第一母线12和第二母线13之间的变压设备高压侧开关16；变压设备高压侧开关也可以是当第一母线与第二母线之间有多个变压设备时，在第一母线与第二母线之间驳接多个变压设备的共用上级总开关。参考图2中变压设备高压侧开关的作用是当微网组的多个微网中的一个发生严重故障，如线路短路、或发电设备失控等严重故障会波及其他微网时，可以通过仅断开该微网的变压设备高压侧开关来隔离该微网，不需要改变其他开关的状态，从而使其他微网不受影响。同时这种方法相比于将该微网的联络线开关都分闸，可能还会进一步影响到某些PCC处的接入开关的状态而言，控制更简单，对装置的损害越小。
本发明实施例提供了一种电力网络，将多个一级微网通过联络线连接，组成二级微网，由于各一级微网的产能和负荷的规律不同，则可以互相提供备用电量。进一步的，可以使一级微网的富余电量在一定条件下反送到二级微网，供给其他微网使用，改善现有技术中为了满足并网型微网的供需平衡而导致的产能设备利用率低的问题或并网型微网对电网的需求量大的问题。而且每个微网组仅有一个接入开关与电网连通，降低了电网的管理难度。
实施例二
下面，将详细描述本发明实施例提供的一种电力网络的控制系统。
本发明实施例提供的控制系统包括：N个微网控制装置、以及与N个微网控制装置相连的网络调度装置，所述N≥2。
本实施例中以三个微网组成的电力网络为例，参考图4，该电力网络的控制系统包括3个微网控制装置，即1号微网控制装置、2号微网控制装置和3号微网控制装置；以及与3个微网控制装置相连的网络调度装置。其中，各微网控制装置用于完成其控制的微网的内部管理，并受控于二级微网的网络调度装置。网络调度装置作为二级微网的管理系统，用于完成和电网的接口(与电网连通的接入开关)控制，以及对各微网的调度指令。例如：各微网产能设备和负荷的控制可以由各自的微网控制装置完成，各微网之间的整体调度、以及微网组与哪个电网供电线路连通的控制由网络调度装置完成。
其中，每个微网控制装置用于将其控制的微网信息、以及联络线信息发送至网络调度装置。微网信息具体指产能设备信息、传输设备信息、负荷信息。其中，产能设备信息主要包括分布式发电设备的有功功率、无功功率、功率因数、剩余发电能力、运行状态(停运、投运、检修、异常等)中的一种或多种。这些数据主要来自发电设备自带的控制器单元。传输设备、负荷信息、联络线信息可以包括：有功功率、无功功率、电压、电流、开关状态信息等中的一种或多种，主要采集方法可以是在传输设备、或用电线路、或联络线上设置电压互感器和/或电流互感器，从电压互感器和/或电流互感器进行采集。其中联络线信息主要包括各个联络线开关的状态信息，即分闸或合闸。其中，传输设备主要是变压器、母线、馈线线路、开关柜等。
网络调度装置用于根据N个微网控制装置发送的微网信息和/或所述联络线信息分析电力网络的拓扑结构是否需要改变。各微网的变压设备高压侧开关的分闸或合闸状态、微网间联络线的连通/断开状态，以及本实施例提供的二级微网与电网的接入开关的分闸或合闸状态，决定了电力网络的拓扑结构。不同的拓扑结构，电气连接关系就不同，能量的交换关系也就不同。参考图5所示的一种电力网络的拓扑结构，将3个微网之间的联络线开关合闸，并将1号微网与电网在PCC的接入开关合闸。在上述的网络拓扑结构下，可以是1号、2号、3号微网组成的微网组整体与电网发生能量交换，也可以是1号、2号、3号微网之间发生能量交换。示例的，参考图5所示，假设图中的箭头方向代表了此时的能量交换方式，即电网给1号微网提供能量，2号微网能够自给自足，同时有富余能量给3号微网，电网和2号微网同时给3号微网提供能量。但当由于某种原因使网络拓扑结构发生了改变：参考图6所示，3号微网和2号微网间的联络线开关断开、并将3号微网与电网在PCC的接入开关合闸后。那么所示，3号微网脱离了原来的联合运行状态，成为独立的微网组，而1号微网和2号微网连通组成一个微网组。从而能量交换关系也随着发生了改变，可以是1号、2号微网组成的微网组整体与电网发生能量交换，也可以是1号、2号微网之间发生能量交换；而3号微网只能与电网发生能量交换，不能与1号、2号微网之间发生能量交换。假设图中的箭头方向代表了新的能量交换方式，1号微网能够自给自足，同时有富余能量给3号微网，1号微网和电网同时为2号微网提供能量，电网为3号微网提供电量。需要说明的是，网络拓扑发生改变后，三座微网仍处于本实施例提供的控制系统的管理之下。
若电力网络的拓扑结构需要改变，则向需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，该控制命令用于指示微网的开关分闸或合闸，其中，微网的开关包括微网的联络线开关、微网的变压设备高压侧开关、以及PCC的接入开关中的至少一种。随着上述各个开关状态的改变，电力网络的拓扑结构发生改变。
下面，针对网络调度装置如何判断拓扑结构是否需要改变以及如何改变，提供了多种可选的实施方式。
方案1、当各一级微网联合运行导致线路达到负荷阈值时，可重新通过改变各个开关的状态，使得拓扑结构改变。
因为电力是瞬时完成发输用的，通常通过提前预测来提前进行控制，而不是像热力一样进行慢速反馈控制，所以进行功率预测、优化潮流分析等数据分析方法，就能够分析得到网络拓扑结构是否需要改变。其中，优化潮流分析具体包括对有功功率、无功功率、功率因数和电压等的分析。
微网控制装置采集微网内的实时信息，并对实时信息进行处理，产生预测信息，包括了未来15分钟，30分钟的发电有功功率、无功功率等。
可选的，若N个微网控制装置发送的微网信息包括：各个接入开关的状态信息，即接入开关是处于分闸状态还是处于合闸状态，各微网内的产能设备的产能预测信息(产能最大电流/功率)和负荷预测信息(最大负荷电流/功率)，产能设备的产能预测信息和负荷预测信息就是在一定时间段内(15-60分钟)产能设备和负荷的电流/功率的预测信息，预测方法可以是现有技术中对各种产能设备的电流/功率预测方法中的任一种。
网络调度装置具体用于根据各微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息得到每个微网组的第一接入开关所在线路的预测值(电流/功率的预测值)。其中，第一接入开关为处于合闸状态的接入开关。在每一个微网组中都至少有一个微网，根据每个微网的产能设备的产能预测信息与负荷预测信息的差值，可以得到该微网的并网点(是一级微网并入二级微网的点，可以是变压设备高压侧开关处)的预测值，再将该微网组中所有微网的预测值求代数和，即得到了该微网组的第一接入开关所在线路的预测值。第一接入开关所在线路的预测值是指电网向每一个微网组输送电流/功率的预测值。并根据该预测值判断M个微网组中是否存在第一微网组，第一微网组中的第一接入开关所在线路的预测值超过该线路的负荷阈值，线路都有其固定的额定容量(可以是电流或者功率)，例如可以由电流的载荷能力决定，这个值是固有属性，会在铭牌上进行标识。而负荷阈值是本领域技术人员根据实际情况设定的，负荷阈值一般为线路额定容量的80％，当然也可以是90％、50％等合理值，这里不做限定。若存在该第一微网组，则意味着该微网组接入电网的线路负荷过重，此时向该第一微网组的微网控制装置发送控制命令，以改变拓扑结构，进而改善这种线路负荷过重的情况。本领域技术人员应该理解：改变拓扑结构的前提是网络调度装置能够获知当前拓扑结构，而当前拓扑结构的信息可以是网络调度装置通过上述的微网信息和联络线信息中获知的。
网络调度装置发送的控制命令用于将该第一微网组中的第一接入开关分闸，将该第一微网组中第二接入开关合闸，并且第一接入开关所在线路的的预测值不超过(小于或小于等于)第二接入开关所在线路的负荷阈值，其中第二接入开关为第一微网组中处于分闸状态的接入开关之一。或者，网络调度装置发送的控制命令用于将该第一微网组拆分成至少两组。
示例的，参考图7，3个微网连通形成一个微网组，此时，1号微网PCC处的接入开关为第一接入开关，3号微网PCC处的接入开关可以作为第二接入开关的备选。若第一接入开关所在线路的预测值超过该线路的负荷阈值，那么这个微网组则为第一微网组，且该第一微网组需要改变网络拓扑。
在图7所示的具体例子中，每个微网的负荷都较大(从箭头方向可以看出每个微网都是自身产能小于负荷)，使得在第一接入开关的位置，负荷累加会更大，意味着电网需要供给这个微网组较多电量。
基于上面的假设，1号微网、2号微网、3号微网分别将其产能设备的产能预测信息和负荷预测信息送给网络调度装置，网络调度装置经计算得到1号微网第一接入开关处的预测值，网络调度装置通过判断得到第一接入开关处的预测值超过了其所在线路的负荷阈值，即该线路过载。那么网络调度装置可以通过计算分析然后向该微网组的各个微网控制装置发送控制命令。若网络调度装置通过分析计算，1号微网第一接入开关处的预测值没有超过3号微网与电网的供电线路的负荷阈值，那么网络调度装置可向该微网组发送控制命令，具体的，向1号微网控制装置发送将第一接入开关处分闸的命令，向3号微网控制装置发送将第二接入开关合闸的命令。
若网络调度装置通过分析计算，1号微网第一接入开关处的预测值也超过了3号微网与电网的供电线路的负荷阈值，但是将1号和2号微网之间的联络线开关分闸，将3号微网的PCC处的接入开关合闸，使2,3号微网组成一个新的微网组，由3号微网的供电线路供电，1号微网独立运行，就解决了原1号微网PCC过载的问题。那么网络调度装置向该微网组发送控制命令：指示1号微网控制装置将1号微网与2号微网的联络线上的开关A分闸，和/或，指示2号微网控制装置将2号微网与1号微网的联络线上的开关B分闸；并指示3号微网控制装置将3号微网PCC处的接入开关合闸。
需要说明的是，网络调度装置中可以预存有每个接入开关所在线路的负荷阈值；也可以是预存有每个接入开关所在线路的额定容量，并根据实际情况设定的百分比与额定容量相乘得到负荷阈值；还可以是由微网控制装置将微网接入开关所在线路的负荷阈值发送给网络调度装置；还可以是由微网控制装置将微网接入开关所在线路的额定容量发送给网络调度装置，网络调度装置再根据实际情况设定的百分比与额定容量相乘得到负荷阈值。
需要说明的是：上述示例只是一种可能，在实际的复杂网络中，多个微网的组合是经过计算后，进行合理的安排，使各微网组的第一接入开关的预测值不大于其负荷阈值。
方案2、当两个一级微网，微网甲和微网乙，如果微网甲的产能设备的产能预测信息可超过其负荷预测信息，那么甲有富余电量，而微网乙的产能设备的产能预测信息小于其负荷预测信息，那么乙电量短缺状态。乙可以消纳(吸收)甲的富余电量，且甲的富余电量又不超过乙自身最大负荷的60％，则可以让微网甲和微网乙联合运行，即使微网甲和微网乙之间的联络线开关合闸，使其中一个闭合的接入开关分闸。
可选的，N个微网控制装置发送的微网信息包括：各个接入开关的状态信息、联络线开关状态信息、各微网内的产能设备的产能预测信息、负荷预测信息。其中，各个接入开关的状态信息、联络线开关状态信息用于确定构成每个微网组的微网。通过同一个接入开关与电网相连的各微网属于同一个微网组，联络线开关处于合闸状态的两个微网属于同一个微网组。
网络调度装置具体用于根据微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息判断该微网在预测时间段内是处于具有富余电量状态或电量短缺状态。若网络调度装置根据某微网的产能实时信息和负荷实时信息判断此时该微网的产能实时信息大于负荷实时信息，并且根据产能预测信息和负荷预测信息判断在预测时间段内该微网的产能预测信息也会大于负荷预测信息，那么可以预测该微网在此时及预测时间段内处于具有富余电量状态；若网络调度装置根据某微网的产能实时信息和负荷实时信息判断此时该微网的产能实时信息小于负荷实时信息，并且根据产能预测信息和负荷预测信息判断在预测时间段内该微网的产能预测信息也会小于负荷预测信息，那么可以预测该微网在此时及预测时间段内处于电量短缺状态。
若存在第一微网处于具有富余电量状态且第二微网处于电量短缺状态，或者，若存在第一微网处于具有富余电量状态且第二微网处于电量短缺状态、且第一微网的富余电量不超过第二微网的负荷预测量的x％，x为预设值，可以根据实际情况具体定义，例如x可以是60。后者可以更好地保证电路的安全。第一微网和第二微网属于不同的微网组，则向第一微网的微网控制装置和第二微网的微网控制装置发送控制命令，该控制命令用于将第一微网和第二微网组合到同一微网组中。需要说明：本实施例中的将第一微网和第二微网组合到同一微网组中包括：一个第一微网和一个第二微网组合到同一微网组中，两个或两个以上第一微网和一个第二微网组合到同一微网组中，一个第一微网和两个或两个以上第二微网组合到同一微网组中，而且每种组合中也可以包括不属于第一微网和第二微网的其他微网中的一个或多个，但并不限于这些组合。具体组合，要根据实际情况具体分析，找到最合理组合。
示例的，参考图8所示，该二级微网有3个微网，分成两个组，1号微网独立运行，2号和3号微网联合运行。3个微网的微网控制装置分别向网络调度装置发送各自的微网信息，微网信息包括：各个接入开关的状态信息、联络线开关状态信息、各微网内的产能设备的产能预测信息、负荷预测信息。微网信息还可以包括产能设备的产能实时信息和负荷实时信息。这样可以对以下的判断起到一定的补充作用。网络调度装置根据各微网控制装置发送的微网信息判断出，在预测时间段内各微网的能量流动方向，图中箭头方向代表了能量流动方向，可知，1号微网由于负荷突然增大将处于严重电量短缺状态，需要电网给提供大量的电量；2号、3号微网都将处于有电量富余的状态，由于不允许二级微网向电网输送电量，若控制2号、3号微网产能设备的发电量，则会降低产能设备的利用率。且2号、3号微网的富余电量小于1号微网负荷预测的60％。因此，网络调度装置向各微网控制装置发送控制命令：指示3号微网控制装置将3号微网的接入开关分闸；指示1号微网控制装置将1号微网与2号微网的联络线开关A合闸，和/或，指示2号微网控制装置将2号微网与1号微网的联络线开关B合闸。这样则将3个微网连通形成一个微网组，2号微网和3号微网富余的电力则可流到1号微网内吸收利用。从而提高了2号和3号微网产能设备利用率，降低了整个二级微网对电网的需求量。
方案3、当某一级微网发生严重故障如线路短路、分布式发电设备失控等极端状况，会波及其他微网，如导致大面积停电时，则需要对该一级微网进行隔离，可将该微网的变压设备高压侧开关分闸，从而改变二级微网的拓扑结构。
可选的，若微网信息包括：产能设备信息、负荷信息、传输设备信息，其中传输设备信息包括各个微网的变压设备高压侧开关的状态信息，即开关是处于分闸状态还是合闸状态。产能设备信息包括产能设备的运行信息，产能设备的运行信息可以是产能设备所在线路的电流/功率，还可以是产能设备所在线路的电流/功率是否超过该线路的额定电流/功率的判断结果，还可以是产能设备所在线路的电流/功率超过该线路的额定电流/功率的数值，还可以是产能设备所在线路的电流/功率低于该线路的最小设定值。负荷信息包括负荷运行信息，类似的，负荷运行信息可以是负荷所在线路的电流/功率，还可以是负荷所在线路的电流/功率是否超过该线路的额定电流/功率的判断结果，还可以是负荷所在线路的电流/功率超过该线路的额定电流/功率的数值，还可以是负荷所在线路的电流/功率低于该线路的最小设定值。
网络调度装置具体用于根据一微网的所述产能设备信息、负荷信息和传输设备信息判断该微网是否发生运行异常。此处的异常主要指线路短路，发电设备失控等严重故障，如不隔离故障，会波及周边和上级网络，引发停电面积扩大。以如何判断负荷运行异常为例，假设微网控制装置向网络调度装置发送的微网信息中包括，负荷所在线路的电流/功率是严重超过该线路的额定电流/功率的判断结果，则网络调度装置可判断得到该负荷异常，其所在线路短路。
若发生运行异常，则根据该微网的变压设备高压侧开关的状态信息，向需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，控制命令用于将该微网的变压设备高压侧开关分闸。
示例的，参考图7，若2号微网控制装置向网络调度装置发送微网信息，包括：变压设备高压侧开关处于合闸状态，用电线路(负荷)上的电流/功率远远超过了其正常工作时的电流/功率。网络调度装置根据2号微网控制装置发送的微网信息判断2号微网的用电线路短路(运行异常)，若不隔离控制2号微网，会危及1号和3号微网的运行，导致整个微网组发生大面积停电。网络调度装置则向2号微网控制装置发送控制命令，该控制命令为：指示2号微网控制装置将2号微网的变压设备高压侧开关分闸。
当二级微网中某一级微网发生严重故障时，仅断开该一级微网的变压设备高压侧开关的方法，可以快速便捷的隔离故障微网，避免了对其他一级微网的影响；同时相比于将该微网的联络线开关都分闸，可能还会进一步影响到某些PCC处的接入开关的状态而言，控制更简单，对装置的损害更小。
方案4、当某些一级微网间的长期供需关系发生变化时，例如通过联络线连通的两个一级，微网甲和微网乙，以前一直存在某种长期供需关系，但在新的时间周期内判断得到微网甲和微网乙之间的长期供需关系不存在了，则需要改变网络拓扑结构。
可选的，若N个微网控制装置发送的微网信息包括：联络线上的实时电流/功率。联络线上的实时电流/功率的采集点位于联络线开关处。
网络调度装置具体用于判断在第N个预设时间周期内一联络线上的实时电流/功率满足条件的占空比是否大于第一预设比例，若大于，则联络线连接的两个微网存在长期供需关系，若小于，则不存在长期供需关系，若等于，可以认为存在长期供需关系，也可以认为不存在长期供需关系。其中，一联络线上的实时电流/功率满足条件为联络线上的实时电流/功率与联络线的额定电流/功率的比值超过(大于或大于等于)第二预设比例；占空比是指在一个预设时间周期内一联络线上的实时电流/功率满足条件的时间占预设时间周期的比例。
其中，由于是要判断微网之间是否存在长期供需关系，因此在本发明实施例中的预设时间周期具体是大于或等于一周的时间，可以是一周，也可以是一个月，也可以是满足条件的其他合理值。第一预设比例可以是0.5，也可以是大于0小于1的其他合理值；第二预设比例可以是10％，也可以是大于0小于1的其他合理值。预设时间周期、第一预设比例和第二预设比例是要根据实际情况确定的，在本发明实施例中只是给出了一些优选值，在此不做限制。
若第N个预设时间段内存在长期供需关系，第N+1个预设时间段内不存在长期供需关系，则联络线连接的两个微网的长期供需关系发生了改变，可以确定电力网络的拓扑结构需要改变。若第N个预设时间段内存在长期供需关系，第N+1个预设时间段内也存在长期供需关系，则联络线连接的两个微网的长期供需关系未发生改变，可以确定电力网络的拓扑结构不需要改变。
示例的，参考图9所示，该二级微网有3个微网，分成两个组，原来1号微网独立运行。2号和3号微网联合运行，2号微网的富余电量可以供给3号微网使用。3个微网的微网控制装置分别向网络调度装置发送各自的微网信息，微网信息包括：各微网联络线上的实时电流/功率。网络调度装置根据各微网控制装置发送的微网信息判断出，在以前的每周内，2号微网和3号微网之间的联络线上的实时电流/功率与联络线的额定电流/功率的比值大于10％的占空比大于0.5，可知二者之间存在长期供需关系。但在当前的一周内，2号微网和3号微网之间的联络线上的实时电流/功率与联络线的额定电流/功率的比值大于10％的占空比小于0.5，则可知二者之间的长期供需关系已经不存在了。通过上述判断可知需要改变2号微网和3号微网所在微网组的网络拓扑结构。具体如何改变该网络拓扑，需要根据具体情况做出判断。如参考图9所示，网络调度装置通过判断得到3号微网由于负荷变化可以工作在自给自足状态，不再需要2号微网为其供电，而1号微网由于负荷突然增大处于严重电量短缺状态，需要电网给提供大量的电量。那么，就可以将1号和2号微网联合运行，2号微网的富余的电量流到1号微网内吸收利用；3号微网独立运行，从而网络调度装置向各微网控制装置发送控制命令：指示1号微网控制装置将1号微网与2号微网的联络线开关A合闸；指示2号微网控制装置将2号微网与1号微网的联络线开关B合闸；指示将2号微网与3号微网的联络线开关C分闸，和或，指示3号微网控制装置将3号微网与2号微网的联络线开关D分闸。也可以将1号、2号和3号微网三个微网联合运行，从而网络调度装置向各微网控制装置发送控制命令：指示指示1号微网控制装置将1号微网与2号微网的联络线开关A合闸；指示2号微网控制装置将2号微网与1号微网的联络线开关B合闸；指示3号微网将其PCC处的接入开关E分闸。通过上述网络拓扑的改变提高了2号微网产能设备利用率，降低了整个二级微网对电网的需求量。
需要说明的是：上述示例只能代表一些改变网络拓扑的情况，而在实际的复杂网络中，当网络拓扑结构需要改变时，要考虑很多因素，具体的要根据具体情况经计算比较等方法得到最合理的网络拓扑结构。
本发明实施例提供的电力网络的控制系统还包括网络运营装置，网络运营装置与网络调度装置相连。网络调度装置将运行数据发送至网络运营装置，开展网络运营管理。网络运营装置用于针对N个微网执行用户管理、计量及交易支付管理、设备资产管理、运营决策中的至少一个。微网间不断发生能量的双向交换，而微网通常属于不同的业主或结算单位，故而需要对能量的实时交换量进行统计，产生账单。网络运营装置根据网络调度装置发送的数据，不断更新统计数据。
本发明实施例提供了一种多个微网联合运行的电力网络的控制系统，该控制系统包括网络调度装置和N个微网控制装置，各微网控制装置将各自的微网信息以及联络线信息发送给网络调度装置，网络调度装置根据各微网发送的信息来分析判断是否改变该电力网络的拓扑结构，从而使该电力网络的拓扑结构可控，便于得到最优的拓扑结构，利于各微网之间进行能量交换。进一步的，提高了一级微网产能设备利用率，降低了整个电力网络对电网的需求量。
实施例三
本发明实施例提供了一种电力网络的控制方法，所述电力网络为实施例一所述的电力网络，该控制方法的具体操作步骤，如图10所示，包括：
S101、网络调度装置接收每个微网控制装置发送的微网信息，以及联络线信息。
网络调度装置接收的微网信息包括：产能设备信息、传输设备信息、负荷信息。网络调度装置接收的联络线信息具体指联络线开关状态信息、联络线上的电流/功率信息等。具体的参考实施例二，在此不在赘述。
示例的，参考图5，网络调度装置接收的微网信息以及联络线信息包括：1号微网控制装置发送的1号微网的产能设备的产能预测信息、负荷预测信息、接入开关状态信息、联络线开关状态信息、联络线上的电流/功率信息等；2号微网控制装置发送的2号微网的产能设备的产能预测信息、负荷预测信息、联络线开关状态信息、联络线上的电流/功率信息等；3号微网控制装置发送的3号微网的产能设备的产能预测信息、负荷预测信息、PCC接入开关状态信息、联络线开关状态信息、联络线上的电流/功率信息等。
S102、网络调度装置根据N个所述微网控制装置发送的微网信息和/或所述联络线信息分析所述电力网络的拓扑结构是否需要改变。
S103、若需要改变，则向所述需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于指示所述微网的开关分闸或合闸，所述微网的开关包括所述微网的联络线开关、所述微网的变压设备高压侧开关、以及所述微网的接入开关中的至少一种。
可选的，S101-S103具体过程为：网络调度装置接收的N个微网控制装置发送的微网信息包括：各个接入开关的状态信息、各微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息。网络调度装置具体用于根据各微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息得到每个微网组的第一接入开关所在线路的预测值，并根据预测值判断M个微网组中是否存在第一微网组，第一接入开关为处于合闸状态的接入开关，第一微网组中的第一接入开关所在线路的预测值超过该线路的负荷阈值，若存在第一微网组，则向第一微网组的微网控制装置发送控制命令；控制命令用于将第一微网组中的第一接入开关分闸，将第一微网组中第二接入开关合闸，并且第一接入开关所在线路的预测值不超过第二接入开关所在线路的负荷阈值；或者，控制命令用于将第一微网组拆分成至少两组。
可选的，S101-S103具体过程为：网络调度装置接收的N个微网控制装置发送的微网信息包括：各个接入开关的状态信息、联络线开关状态信息、各微网内的产能设备的产能预测信息、负荷预测信息；各个接入开关的状态信息、联络线开关状态信息用于确定构成每个微网组的微网；网络调度装置具体用于根据微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息判断微网在预测时间段内处于具有富余电量状态或电量短缺状态；若存在第一微网处于具有富余电量状态且第二微网处于电量短缺状态，或者，若存在第一微网处于具有富余电量状态且第二微网处于电量短缺状态、且第一微网的富余电量不超过第二微网的负荷预测量的x％，x为预设值，其中第一微网和第二微网属于不同的微网组，则向第一微网和第二微网的微网控制装置发送控制命令，控制命令用于将第一微网和第二微网组合到同一微网组中。
可选的，S101-S103具体过程为：网络调度装置接收的微网信息包括：产能设备信息、负荷信息、传输设备信息，其中传输设备信息包括各个微网的变压设备高压侧开关的状态信息；根据一微网的产能设备信息、负荷信息和传输设备信息判断该微网是否发生运行异常，若发生运行异常，则根据该微网的变压设备高压侧开关的状态信息，向需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，控制命令用于将该微网的变压设备高压侧开关分闸。
可选的，S101-S103具体过程为：网络调度装置接收的N个微网信息包括：联络线上的实时电流/功率。网络调度装置具体用于判断在第N个预设时间周期内一联络线上的实时电流/功率满足条件的占空比是否大于第一预设比例，若大于，则联络线连接的两个微网存在长期供需关系，若小于，则不存在长期供需关系；其中，一联络线上的实时电流/功率满足条件为联络线上的实时电流/功率与联络线的额定电流/功率的比值超过第二预设比例；若第N个预设时间段内存在长期供需关系，第N+1个预设时间段内不存在长期供需关系，则确定电力网络的拓扑结构需要改变；若第N个预设时间段内存在长期供需关系，第N+1个预设时间段内也存在长期供需关系，则确定电力网络的拓扑结构不需要改变。
上述电力网络控制方法具体实施过程可以参考实施例二，在此不再赘述。
本发明实施例提供了一种针对多个微网联合运行的电力网络的控制方法，网络调度装置接收各微网控制装置发送的各自的微网信息以及联络线信息，并根据各微网发送的信息来分析判断是否改变该电力网络的拓扑结构，从而使该电力网络的拓扑结构可控，便于得到最优的拓扑结构，利于各微网之间进行能量交换。进一步的，提高了一级微网产能设备利用率，降低了整个电力网络对电网的需求量。
实施例四
本发明实施例提供了一种网络调度装置，用于电力网络，所述电力网络为实施例一所述的电力网络，该装置可以是软件或硬件，其中各个功能模块的实现可以参考上述实施例二，在此不再赘述。如图11所示，该装置包括：
接收单元111，用于接收每个微网控制装置发送的微网信息，以及联络线信息；
判断单元112，用于根据N个所述微网控制装置发送的微网信息和/或所述联络线信息分析所述电力网络的拓扑结构是否需要改变；
发送单元113，用于若需要改变拓扑结构，则向所述需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于指示所述微网的开关分闸或合闸，所述微网的开关包括所述微网的联络线开关、所述微网的变压设备高压侧开关、以及所述微网的接入开关中的至少一种。
可选的，接收单元111具体用于接收N个所述微网控制装置发送的微网信息，所述微网信息包括：各个所述接入开关的状态信息、各微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息；
判断单元112具体用于根据各微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息得到每个所述微网组的第一接入开关所在线路的预测值，并根据所述预测值判断所述M个微网组中是否存在第一微网组，所述第一接入开关为处于合闸状态的接入开关，所述第一微网组中的第一接入开关所在线路的预测值超过该线路的负荷阈值；
发送单元113，具体用于若存在所述第一微网组，则向所述第一微网组的微网控制装置发送控制命令；所述控制命令用于将所述第一微网组中的第一接入开关分闸，将所述第一微网组中第二接入开关合闸，并且所述第一接入开关所在线路的预测值不超过第二接入开关所在线路的负荷阈值；或者，所述控制命令用于将所述第一微网组拆分成至少两组。
可选的，接收单元111具体用于N个所述微网控制装置发送的微网信息包括：各个所述接入开关的状态信息、联络线开关状态信息、各微网内的产能设备的产能预测信息、负荷预测信息；所述各个所述接入开关的状态信息、联络线开关状态信息用于确定构成每个微网组的微网；
判断单元112具体用于根据所述微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息判断所述微网在预测时间段内处于具有富余电量状态或电量短缺状态；
发送单元113，具体用于若存在第一微网处于具有富余电量状态且第二微网处于电量短缺状态，或者，若存在第一微网处于具有富余电量状态且第二微网处于电量短缺状态、且所述第一微网的富余电量不超过所述第二微网的负荷预测量的x％，x为预设值，其中所述第一微网和所述第二微网属于不同的微网组，则向所述第一微网和所述第二微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于将所述第一微网和所述第二微网组合到同一微网组中。
可选的，接收单元111具体用于接收的所述微网信息包括：产能设备信息、负荷信息、传输设备信息，其中所述传输设备信息包括各个所述微网的变压设备高压侧开关的状态信息；
判断单元112具体用于根据一所述微网的所述产能设备信息、负荷信息和传输设备信息判断该微网是否发生运行异常。
发送单元113，具体用于若发生运行异常，则根据该微网的变压设备高压侧开关的状态信息，向需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于将该微网的变压设备高压侧开关分闸。
可选的，接收单元111具体用于接收N个所述微网控制装置发送的微网信息包括：联络线上的实时电流/功率；
判断单元112具体用于判断在第N个预设时间周期内一联络线上的实时电流/功率满足条件的占空比是否大于第一预设比例，若大于，则所述联络线连接的两个微网存在长期供需关系，若小于，则不存在所述长期供需关系；其中，所述一联络线上的实时电流/功率满足条件为所述联络线上的实时电流/功率与所述联络线的额定电流/功率的比值超过第二预设比例；
判断单元112还具体用于若第N个预设时间段内存在所述长期供需关系，第N+1个预设时间段内不存在所述长期供需关系，则确定所述电力网络的拓扑结构需要改变；若第N个预设时间段内存在所述长期供需关系，第N+1个预设时间段内也存在所述长期供需关系，则确定所述电力网络的拓扑结构不需要改变。
需要说明的是，本实施例中接收单元111可以为电力网络的网络调度装置上具备接收功能的接口电路完成的，例如：可以通过接口电路得到微网信息，示例的，接口电路可以是接收机或信息接收接口。发送单元113可以为电力网络的网络调度装置上具备发送功能的接口电路完成的，例如：可以通过接口电路发送改变网络拓扑的命令，示例的，接口电路可以是发送机或信息发送接口。其他单元可以为单独设立的处理器，也可以集成在网络的网络调度装置的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于网络的网络调度装置的存储器中，由网络的网络调度装置的某一个处理器调用并执行以上各个单元的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(英文全称：Central Processing Unit，英文简称：CPU)，或者是特定集成电路(英文全称：Application Specific IntegratedCircuit，英文简称：ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
本发明实施例提供了一种针对多个微网联合运行的电力网络的控制装置，网络调度装置接收各微网控制装置发送的各自的微网信息以及联络线信息，并根据各微网发送的信息来分析判断是否改变该电力网络的拓扑结构，从而使该电力网络的拓扑结构可控，便于得到最优的拓扑结构，利于各微网之间进行能量交换。进一步的，提高了微网产能设备利用率，降低了整个电力网络对电网的需求量。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种电力网络，其特征在于，包括：N个微网，所述N≥2；
每一所述微网包括：通过变压设备连接的第一母线和第二母线，其中，所述第一母线用于连接产能设备和负荷；每一所述微网中的第二母线通过联络线与所述N个微网中至少一个其他微网的第二母线相连接，所述联络线上设置有联络线开关，所述联络线开关用于控制相连接的微网连通或断开；
所述N个微网分成M个微网组，每组的各微网通过所述联络线连通，每个微网组中至少有一个微网通过公共连接点PCC处的接入开关连接至电网供电线路，且每组中仅有一个所述接入开关与所述电网供电线路连通，1≤M≤N；
每一所述微网还包括：位于第一母线和第二母线之间所述变压设备高压侧的开关。
2.根据权利要求1所述的电力网络，其特征在于，每相连的两个微网通过一条独立的联络线连接，且该联络线的至少一端设置有所述联络线开关。
3.根据权利要求2所述电力网络，其特征在于，所述联络线的两端分别设置有所述联络线开关。
4.一种电力网络的控制系统，其特征在于，所述电力网络为权利要求1-3任一项所述的电力网络，所述控制系统包括：N个微网控制装置、以及与所述N个微网控制装置相连的网络调度装置，所述N≥2；
其中，每个微网控制装置用于将其控制的微网信息、以及联络线信息发送至所述网络调度装置，所述联络线信息包括：所述微网控制装置控制微网的联络线开关的状态信息；
所述网络调度装置用于根据N个所述微网控制装置发送的微网信息和/或所述联络线信息分析所述电力网络的拓扑结构是否需要改变；若需要改变，则向所述需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于指示所述微网的开关分闸或合闸，所述微网的开关包括所述微网的联络线开关、所述微网的变压设备高压侧开关、以及所述微网的接入开关中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，N个所述微网控制装置发送的微网信息包括：各个所述接入开关的状态信息、各微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息；
所述网络调度装置具体用于根据各微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息得到每个所述微网组的第一接入开关所在线路的预测值，并根据所述预测值判断所述M个微网组中是否存在第一微网组，所述第一接入开关为处于合闸状态的接入开关，所述第一微网组中的第一接入开关所在线路的预测值超过该线路的负荷阈值，若存在所述第一微网组，则向所述第一微网组的微网控制装置发送控制命令；
所述控制命令用于将所述第一微网组中的第一接入开关分闸，将所述第一微网组中第二接入开关合闸，并且所述第一接入开关所在线路的预测值不超过第二接入开关所在线路的负荷阈值；或者，所述控制命令用于将所述第一微网组拆分成至少两组。
6.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，N个所述微网控制装置发送的微网信息包括：各个所述接入开关的状态信息、联络线开关状态信息、各微网内的产能设备的产能预测信息、负荷预测信息；
所述各个所述接入开关的状态信息、联络线开关状态信息用于确定构成每个微网组的微网；
所述网络调度装置具体用于根据所述微网内的产能设备的产能预测信息和负荷预测信息判断所述微网在预测时间段内处于具有富余电量状态或电量短缺状态；
若存在第一微网处于具有富余电量状态且第二微网处于电量短缺状态，或者，若存在第一微网处于具有富余电量状态且第二微网处于电量短缺状态、且所述第一微网的富余电量不超过所述第二微网的负荷预测量的x％，x为预设值，其中所述第一微网和所述第二微网属于不同的微网组，则向所述第一微网和所述第二微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于将所述第一微网和所述第二微网组合到同一微网组中。
7.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述微网信息包括：产能设备信息、负荷信息、传输设备信息，其中所述传输设备信息包括各个所述微网的变压设备高压侧开关的状态信息；
所述网络调度装置具体用于根据一所述微网的所述产能设备信息、负荷信息和传输设备信息判断该微网是否发生运行异常，若发生运行异常，则根据该微网的变压设备高压侧开关的状态信息，向需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于将该微网的变压设备高压侧开关分闸。
8.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，N个所述微网控制装置发送的微网信息包括：联络线上的实时电流/功率；
所述网络调度装置具体用于判断在第N个预设时间周期内一联络线上的实时电流/功率满足条件的时间占预设时间周期的比例是否大于第一预设比例，若大于，则所述联络线连接的两个微网存在长期供需关系，若小于，则不存在所述长期供需关系；其中，所述一联络线上的实时电流/功率满足条件为所述联络线上的实时电流/功率与所述联络线的额定电流/功率的比值超过第二预设比例；
若第N个预设时间段内存在所述长期供需关系，第N+1个预设时间段内不存在所述长期供需关系，则确定所述电力网络的拓扑结构需要改变；
若第N个预设时间段内存在所述长期供需关系，第N+1个预设时间段内也存在所述长期供需关系，则确定所述电力网络的拓扑结构不需要改变。
9.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，还包括：网络运营装置，所述网络运营装置与所述网络调度装置相连，用于针对所述N个微网执行用户管理、计量及交易支付管理、设备资产管理、运营决策中的至少一个。
10.一种电力网络的控制方法，其特征在于，所述电力网络为权利要求1-3任一项所述的电力网络；所述控制方法包括：
网络调度装置接收每个微网控制装置发送的微网信息，以及联络线信息；
根据N个所述微网控制装置发送的微网信息和/或所述联络线信息分析所述电力网络的拓扑结构是否需要改变；
若需要改变，则向所述需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于指示所述微网的开关分闸或合闸，所述微网的开关包括所述微网的联络线开关、所述微网的变压设备高压侧开关、以及所述微网的接入开关中的至少一种。
11.一种网络调度装置，其特征在于，用于电力网络，所述电力网络为权利要求1-3任一项所述的电力网络；所述网络调度装置包括：
接收单元，用于接收每个微网控制装置发送的微网信息，以及联络线信息；
判断单元，用于根据N个所述微网控制装置发送的微网信息和/或所述联络线信息分析所述电力网络的拓扑结构是否需要改变；
发送单元，用于若需要改变拓扑结构，则向所述需要改变的微网的微网控制装置发送控制命令，所述控制命令用于指示所述微网的开关分闸或合闸，所述微网的开关包括所述微网的联络线开关、所述微网的变压设备高压侧开关、以及所述微网的接入开关中的至少一种。
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