CN107612017B - 基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控系统,涉及风电并网和智能调控技术领域。所述风电并网智能调控系统,包括通过调度数据网依次进行连接的省级调度自动化系统、地市调度自动化系统、区域调度自动化系统、园区调度自动化系统以及用户智能控制终端;所述用户智能控制终端分别与分布式热泵和分布式储能系统连接;各级自动化系统之间能够进行信息交互,通过省级调度自动化系统下达总调控计划,下一级下达分配调控计划,最终通过用户智能控制终端对分布式热泵和分布式储能系统进行调控,以填补低谷负荷,减小峰谷差以改善风电并网。
Description
技术领域
本发明属于风电并网和智能调控技术领域,尤其涉及一种基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控系统。
背景技术
风力发电具有无污染的优点,是最成熟的可再生能源发电技术之一。但是风电具有波动性、随机性,相较传统的火力发电和水利发电而言,其输出功率具有不可控性。随着风电并网的规模增大,区域风电场处于较集中的状态。由于区域的风速和风向非常接近,风电场与风电场间的出力具有较强的相关性。当风电发电的出力发生波动时,电网的供电充裕性也会受到较大的影响。另外,风力发电还具有反调峰性,因此,风力发电机组并网时,需要合适的调峰方法。
对于风电随机性和波动性,通常引入分布式储能技术,利用其双向充放电的运行特点可弥补风电出力随机性造成的负面影响,提高输出确定性和可预测性。同时引入需求响应对用户用电进行引导,以应对风电的反调峰性,提高风电并网适应能力。
在我国的“三北”地区,现存大量的热电联产机组,不仅需要满足用户用电需求,还需要满足其供暖需求。由于其发电和供暖出力存在一定的工况约束,通常以加大供暖发电量来为了满足供暖需求,造成了“弃风”的现象。与此同时,这种单一的电源结构也使得机组发电出力的可调节范围非常有限,并随着风电并网容量的增加,仅仅通过传统常规机组难满足风电并网深度调峰的需求。
根据热电联产机组“以热定电”的特点,引入空调热泵调节采暖供热参与热电联产机组与风电并网的调节,解决调节中用户出现的供暖问题。另外,申请号为ZL201310012763.3,发明名称为适用于智能化城市能源综合调控的压缩/吸收式联合热泵,提出了适用于智能化城市能源综合调控的压缩式及吸收式联合热泵,能够调控家庭供暖制冷设备,缓解电力系统的调峰压力。
为了解决分布式热泵引入后用户终端采暖方式的调控问题,龙虹毓、马建伟等提出某省级电网热电联产机组远程调度系统和针对终端采暖负荷的远程控制系统,利用空调热泵分担部分传统散热器采暖负荷,调节热网总采暖负荷和电网总电力负荷的比例;申请号为CN201120058747.4,名称为一种家庭能耗数据采集与实时显示装置,提出的针对用户的远程控制系统能够对家庭生活的采暖制冷能耗进行数据采集和显示,调度中心可以根据相关数据信息利用智能电网技术实现对用户采暖和制冷方式的调控,从而进行节能调度。
立足风电随机性、波动性及反调峰性,结合“三北”地区电源结构特点,将分布式储能、分布式热泵及用户需求响应有机结合有利于风电并网。但在上述现有的相关技术中,均是对分布式储能或分布式热泵单一的考虑,未能结合用户负荷高峰低谷场景下热电联产的供暖发电特点以及需求响应进行综合的考虑,且缺乏一个完整的智能综合调控系统,未能提出一个分层分级的综合调控架构。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控系统,通过调控分布式储能、分布式热泵,减小峰谷差以改善风电并网;通过建立分层分级的综合调控架构,在智能电网技术的基础上对热电联产机组、分布式热泵、分布式储能等进行分层管理、逐级控制,实现远程的智能综合调控。
本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的:一种基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控系统,包括通过调度数据网依次进行连接的省级调度自动化系统、地市调度自动化系统、区域调度自动化系统、园区调度自动化系统以及用户智能控制终端;所述用户智能控制终端分别与分布式热泵和分布式储能系统连接;所述分布式热泵和分布式储能系统分别与电网连接,风力发电机组与电网连接;热电联产机组产生的供暖热水通过供暖管道流进换热器,随后通过供暖管道回到热电联产机组;所述省级调度自动化系统与热电联产机组和风力发电机组进行通讯连接;
所述省级调度自动化系统,用于对整个风电并网智能调控系统进行总调控计划的制定;实时采集和监控电网数据,制定热电联产机组的发电出力、供暖出力以及风力发电机组并网的经济调控分配计划,以及对所述地市调度自动化系统下达调控计划指令;
所述地市调度自动化系统,用于对某地市级所管辖地区的用电进行管控,以及与省级调度自动化系统进行信息交互;根据省级调度自动化系统下达的调控计划指令对所管辖地区的用电负荷进行管理及负荷控制,并对所述区域调度自动化系统下达调控计划指令;
所述区域调度自动化系统,用于对某一片区或行政区的各园区用电进行管控,以及与地市调度自动化系统进行信息交互;根据地市调度自动化系统下达的调控计划指令对各园区的用电负荷进行管理及负荷控制,并对所述区域调度自动化系统下达调控计划指令;
所述园区调度自动化系统,用于对某一小区或园区内所有用户的智能控制终端进行调控,以及与区域调度自动化系统进行信息交互;根据区域调度自动化系统下达的调控计划指令对园区内的所有用户智能控制终端进行调控,并将用户智能控制终端实时采集到的数据和信息进行汇总,与上一级区域调度自动化系统进行信息交互;
所述用户智能控制终端,以每一户或楼宇为单位,用于对每一单位的分布式储能系统、分布式热泵进行调控,并将实时采集到的数据和信息与园区调度自动化系统进行信息交互。
省级调度自动化系统与地市调度自动化系统进行信息交互,地市调度自动化系统与区域调度自动化系统进行信息交互,区域调度自动化系统与园区调度自动化系统进行信息交互,园区调度自动化系统通过用户智能控制终端实时采集数据和信息,通过各级自动化系统之间的信息交互,省级调度自动化系统实时获取数据和信息,并制定整个风电并网智能调控系统的总调控计划,通过一级一级的调控指令下达,最后通过用户智能控制终端对分布式热泵和分布式储能系统进行调控,来改善风电并网中存在的问题。
进一步的,所述用户智能控制终端设于用户居民楼内的各个用户侧,所述用户智能控制终端包括中央处理器以及分别与中央处理器电连接的电源模块、通讯模块、温度感应模块、采集模块和计算模块;所述计算模块还与操作模块进行电连接,所述操作模块与发送模块进行电连接;
所述中央处理器,用于接收通讯模块、温度感应模块、计算模块和显示模块传送的数据或信息,经过分析处理后生成相关数据或操作指令,为通讯模块、温度感应模块、计算模块和显示模块提供数据或下达操作指令;
所述通讯模块与园区调度自动化系统连接,用于实现用户智能控制终端和园区调度自动化系统之间的信息交互,包括对用户智能控制终端下达的调控指令和上传的用户智能控制终端采集的分布式储能系统、分布式热泵的响应数据;
所述温度感应模块,用于实时监测用户居室内的温度数据并传送至所述中央处理器,获取用户的供暖需求;所述计算模块,用于从中央处理器获取温度数据和园区调度自动化系统的数据信息,进行分布式热泵供暖量和分布式储能系统充放电量的计算,并将计算结果传送给操作模块;所述操作模块,用于根据分布式热泵供暖量和分布式储能系统充放电量的计算结果生成相对应的响应操作指令;所述发送模块,用于对操作模块生成的响应操作指令进行发送,实现对分布式热泵和分布式储能系统的调控;所示采集模块,用于实时采集分布式热泵和分布式储能系统的实时响应信息;所述显示模块,用于对用户居室内温度、分布式热泵和分布式储能系统的工作情况进行显示。
进一步的,所述省级调度自动化系统、地市调度自动化系统、区域调度自动化系统、园区调度自动化系统均包括调度计划管理子系统、调度计划数据子系统、安全监控数据子系统和安全校核子系统;所述调度计划管理子系统与调度计划数据子系统连接,所述调度计划数据子系统与安全监控数据子系统连接,所述安全校核子系统分别与调度计划数据子系统和安全监控数据子系统连接;
所述调度计划管理子系统,用于根据调度计划数据子系统提供的实时用电情况信息、历史数据信息、负荷预测信息以及用户智能控制终端采集的用户设备响应信息制定调控计划并生成操作指令,下达给下一级自动化系统;或者根据上一级自动化系统发出的调控计划进行计算处理,并进行任务分配,生成分配调控计划,下达给下一级自动化系统;
所述调度计划数据子系统,用于存储实时用电情况信息、历史数据信息、设备检修信息、机组发电信息、负荷预测信息以及用户智能控制终端采集的用户设备响应信息;
所述安全监控数据子系统,用于存储电网稳态、动态、暂态运行信息、设备状态信息、辅助检测信息;
所述安全校核子系统,用于对调控计划进行安全稳定性评估和校核;安全校核子系统以数据共享为基础,通过跨区数据传输,实现各区之间的模型和数据同步更新;同时,以全网统一模型为基础进行未来态潮流计算和元件N-1开断分析,并基于计算结果进行风险分析,对可能导致电网等级时间的停电进行辨识,最后利用可视化手段对计算结果和分析结果进行展示,使结果更加直观。
进一步的,所述安全校核子系统包括依次连接的数据查询模块、案例管理模块、数据校验模块、校核计算模块、数据同步模块、结果查询模块以及共享发布模块;所述数据查询模块,用于从调度计划数据子系统和安全监控数据子系统查询并获取相关数据;所述案例管理模块,用于选择已有案例或创建新案例,即对某一日的计划进行选择;所述数据校验模块,用于将数据查询模块获取的数据与电网模型进行拼接,对多余设备或遗漏设备生产数据校验日志;所述校核计算模块,用于对已获取的数据和模型进行未来态潮流计算和元件N-1计算;所述数据同步模块,用于实现多级调度自动化系统间的数据同步传输;所述结果查询模块,用于利用报表和可视化工具对未来态潮流计算结果和N-1分析结果进行查看;所述共享发布模块,用于将计算结果上报,参与省调统一的安全校核后评估,进行准确率计算。
进一步的,一种基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控方法,包括以下几个步骤:
(1)省级调度自动化系统根据电网的实时用电情况以及负荷预测信息,制定热电联产机组发电、供暖出力以及风电并网的总调控计划,并将总调控计划指令下达至各地市调度自动化系统;
(2)地市调度自动化系统根据所述步骤(1)下达的总调控计划指令生成各区域的分配调控指令,并下达至各区域调度自动化系统,对各区域的用电负荷进行管理和调控;
(3)区域调度自动化系统接收地市调度自动化系统下达的分配调控指令,根据该分配调控指令生成各园区的分配调控指令,并下发至各园区调度自动化系统,对各园区的用电负荷进行管理和调控;
(4)园区调度自动化系统接收所述步骤(3)下达的分配调控指令,并进行调控指令的响应和分配,用户智能控制终端接收园区调度自动化系统分配的指令信息,控制分布式热泵动作,按照用户需求响应进行供暖和发电,同时控制分布式储能系统进行充放电,实现峰谷差的削减,改善风电并网;
(5)分布式热泵和分布式储能系统的响应信息由用户智能控制终端反馈给园区调度自动化系统,并各级自动化系统之间的信息交互上传至省级调度自动化系统;热电联产机组和风力发电机组的出力信息直接反馈给省级调度自动化系统,省级调度自动化系统根据热电联产机组、风力发电机组、分布式热泵和分布式储能系统的实时响应信息,实时调整总调控计划,并一级一级的下达,实现热电联产机组、风力发电机组、分布式热泵和分布式储能系统的实时调控。
进一步的,所述步骤(4)的具体调控方法为:在负荷高峰期,减少热电联产机组的供暖出力,对应的获得热电联产机组的发电出力增量;同时控制分布式储能系统向用户供电,等效的削减高峰负荷;根据热电联产机组供暖出力的减少量和用户供暖需求,分布式热泵响应工作,补偿热电联产机组供热出力的减小量,以填补低谷负荷;
在负荷低谷期,减少热电联产机组的供暖出力,以降低热电联产机组的发电出力,留出风电出力空间,减少风电并网的调峰压力;同时控制分布式储能系统充电,等效的填补低谷负荷;根据因热电联产机组供暖出力的减少量而导致的用户供暖需求不足,靠近热电联产机组的分布式热泵响应工作,通过分布式储能系统充电和分布式热泵供暖的方式等效填补低谷负荷,减少风电并网的调峰压力。
通过本发明风电并网智能调控系统的调控,分布式热泵承担部分供暖,使热电联产机组获得额外的调峰能力,同时分布式热泵还承担低谷期电力消耗的作用,使原本被弃的风电出力得以使用;分布式储能系统的充放电调节对增加风电并网容量,改善风电并网起到了促进作用。
与现有技术相比,本发明所提供的基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控系统,包括通过调度数据网依次进行连接的省级调度自动化系统、地市调度自动化系统、区域调度自动化系统、园区调度自动化系统以及用户智能控制终端;所述用户智能控制终端分别与分布式热泵和分布式储能系统连接;各级自动化系统之间能够进行信息交互,通过省级调度自动化系统下达总调控计划,下一级下达分配调控计划,最终通过用户智能控制终端对分布式热泵和分布式储能系统进行调控,改善风电并网中存在的问题;本发明建立了一个分层分级的风电并网智能调控系统,在智能电网技术的基础上对热电联产机组、风力发电机组、分布式热泵、分布式储能系统进行分层的管理和逐级的控制,实现远程的智能综合调控;本发明通过调控计划对分布式热泵和分布式储能系统进行调控,分布式热泵和分布式储能系统的响应信息又反馈给上一级自动化系统,实时调整总调控计划,以填补低谷负荷,减小峰谷差以改善风电并网。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例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个实施例,对于本领域普通技术人员来说,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是本发明一种风电并网智能调控系统的结构框图;
图2是本发明用户智能控制终端与分布式热泵、分布式储能系统的连接关系图;
图3是本发明用户智能控制终端的结构框图;
图4是本发明省级调度自动化系统、地市调度自动化系统、区域调度自动化系统、园区调度自动化系统的结构框图;
图5是本发明一种风电并网智能调控方法的步骤图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图,对本发明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的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。
如图1和图2所示,本发明所提供的一种基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控系统,包括通过调度数据网依次进行连接的省级调度自动化系统、地市调度自动化系统、区域调度自动化系统、园区调度自动化系统以及用户智能控制终端;用户智能控制终端分别与分布式热泵和分布式储能系统连接;分布式热泵和分布式储能系统分别与电网连接,风力发电机组与电网连接;热电联产机组产生的供暖热水通过供暖管道流进换热器,随后通过供暖管道回到热电联产机组;省级调度自动化系统与热电联产机组和风力发电机组进行通讯连接;
省级调度自动化系统,用于对整个风电并网智能调控系统进行总调控计划的制定;实时采集和监控电网数据,制定热电联产机组的发电出力、供暖出力以及风力发电机组并网的经济调控分配计划,以及对地市调度自动化系统下达调控计划指令;
地市调度自动化系统,用于对某地市级所管辖地区的用电进行管控,以及与省级调度自动化系统进行信息交互;根据省级调度自动化系统下达的调控计划指令对所管辖地区的用电负荷进行管理及负荷控制,并对区域调度自动化系统下达调控计划指令;
区域调度自动化系统,用于对某一片区或行政区的各园区用电进行管控,以及与地市调度自动化系统进行信息交互;根据地市调度自动化系统下达的调控计划指令对各园区的用电负荷进行管理及负荷控制,并对区域调度自动化系统下达调控计划指令;
园区调度自动化系统,用于对某一小区或园区内所有用户的智能控制终端进行调控,以及与区域调度自动化系统进行信息交互;根据区域调度自动化系统下达的调控计划指令对园区内的所有用户智能控制终端进行调控,并将用户智能控制终端实时采集到的数据和信息进行汇总,与上一级区域调度自动化系统进行信息交互;
用户智能控制终端,以每一户或楼宇为单位,用于对每一单位的分布式储能系统、分布式热泵进行调控,并将实时采集到的数据和信息与园区调度自动化系统进行信息交互。
省级调度自动化系统与地市调度自动化系统进行信息交互,地市调度自动化系统与区域调度自动化系统进行信息交互,区域调度自动化系统与园区调度自动化系统进行信息交互,园区调度自动化系统通过用户智能控制终端实时采集数据和信息,通过各级自动化系统之间的信息交互,省级调度自动化系统实时获取数据和信息,并制定整个风电并网智能调控系统的总调控计划,通过一级一级的调控指令下达,最后通过用户智能控制终端对分布式热泵和分布式储能系统进行调控,来改善风电并网中存在的问题。
如图3所示,用户智能控制终端设于用户居民楼内的各个用户侧,用户智能控制终端包括中央处理器以及分别与中央处理器电连接的电源模块、通讯模块、温度感应模块、采集模块和计算模块;计算模块还与操作模块进行电连接,操作模块与发送模块进行电连接;
中央处理器,用于接收通讯模块、温度感应模块、计算模块和显示模块传送的数据或信息,经过分析处理后生成相关数据或操作指令,为通讯模块、温度感应模块、计算模块和显示模块提供数据或下达操作指令;
通讯模块与园区调度自动化系统连接,用于实现用户智能控制终端和园区调度自动化系统之间的信息交互,包括对用户智能控制终端下达的调控指令和上传的用户智能控制终端采集的分布式储能系统、分布式热泵的响应数据;
温度感应模块,用于实时监测用户居室内的温度数据并传送至中央处理器,获取用户的供暖需求;计算模块,用于从中央处理器获取温度数据和园区调度自动化系统的数据信息,进行分布式热泵供暖量和分布式储能系统充放电量的计算,并将计算结果传送给操作模块;操作模块,用于根据分布式热泵供暖量和分布式储能系统充放电量的计算结果生成相对应的响应操作指令;发送模块,用于对操作模块生成的响应操作指令进行发送,实现对分布式热泵和分布式储能系统的调控;采集模块,用于实时采集分布式热泵和分布式储能系统的实时响应信息;显示模块,用于对用户居室内温度、分布式热泵和分布式储能系统的工作情况进行显示。
如图4所示,省级调度自动化系统、地市调度自动化系统、区域调度自动化系统、园区调度自动化系统均包括调度计划管理子系统、调度计划数据子系统、安全监控数据子系统和安全校核子系统;调度计划管理子系统与调度计划数据子系统连接,调度计划数据子系统与安全监控数据子系统连接,安全校核子系统分别与调度计划数据子系统和安全监控数据子系统连接;
调度计划管理子系统,用于根据调度计划数据子系统提供的实时用电情况信息、历史数据信息、负荷预测信息以及用户智能控制终端采集的用户设备响应信息制定调控计划并生成操作指令,下达给下一级自动化系统;或者根据上一级自动化系统发出的调控计划进行计算处理,并进行任务分配,生成分配调控计划,下达给下一级自动化系统;
调度计划数据子系统,用于存储实时用电情况信息、历史数据信息、设备检修信息、机组发电信息、负荷预测信息以及用户智能控制终端采集的用户设备响应信息;
安全监控数据子系统,用于存储电网稳态、动态、暂态运行信息、设备状态信息、辅助检测信息;
安全校核子系统,用于对调控计划进行安全稳定性评估和校核;安全校核子系统以数据共享为基础,通过跨区数据传输,实现各区之间的模型和数据同步更新;同时,以全网统一模型为基础进行未来态潮流计算和元件N-1开断分析,并基于计算结果进行风险分析,对可能导致电网等级时间的停电进行辨识,最后利用可视化手段对计算结果和分析结果进行展示,使结果更加直观。
安全校核子系统包括依次连接的数据查询模块、案例管理模块、数据校验模块、校核计算模块、数据同步模块、结果查询模块以及共享发布模块;数据查询模块,用于从调度计划数据子系统和安全监控数据子系统查询并获取相关数据;案例管理模块,用于选择已有案例或创建新案例,即对某一日的计划进行选择;数据校验模块,用于将数据查询模块获取的数据与电网模型进行拼接,对多余设备或遗漏设备生产数据校验日志;校核计算模块,用于对已获取的数据和模型进行未来态潮流计算和元件N-1计算;数据同步模块,用于实现多级调度自动化系统间的数据同步传输;结果查询模块,用于利用报表和可视化工具对未来态潮流计算结果和N-1分析结果进行查看;共享发布模块,用于将计算结果上报,参与省调统一的安全校核后评估,进行准确率计算。
如图5所示,一种基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控方法,包括以下几个步骤:
(1)省级调度自动化系统根据电网的实时用电情况以及负荷预测信息,制定热电联产机组发电、供暖出力以及风电并网的总调控计划,并将总调控计划指令下达至各地市调度自动化系统;
(2)地市调度自动化系统根据步骤(1)下达的总调控计划指令生成各区域的分配调控指令,并下达至各区域调度自动化系统,对各区域的用电负荷进行管理和调控;
(3)区域调度自动化系统接收地市调度自动化系统下达的分配调控指令,根据该分配调控指令生成各园区的分配调控指令,并下发至各园区调度自动化系统,对各园区的用电负荷进行管理和调控;
(4)园区调度自动化系统接收步骤(3)下达的分配调控指令,并进行调控指令的响应和分配,用户智能控制终端接收园区调度自动化系统分配的指令信息,控制分布式热泵动作,按照用户需求响应进行供暖和发电,同时控制分布式储能系统进行充放电,实现峰谷差的削减,改善风电并网;
(5)分布式热泵和分布式储能系统的响应信息由用户智能控制终端反馈给园区调度自动化系统,并各级自动化系统之间的信息交互上传至省级调度自动化系统;热电联产机组和风力发电机组的出力信息直接反馈给省级调度自动化系统,省级调度自动化系统根据热电联产机组、风力发电机组、分布式热泵和分布式储能系统的实时响应信息,实时调整总调控计划,并一级一级的下达,实现热电联产机组、风力发电机组、分布式热泵和分布式储能系统的实时调控。
步骤(4)的具体调控方法为:在负荷高峰期,减少热电联产机组的供暖出力,对应的获得热电联产机组的发电出力增量;同时控制分布式储能系统向用户供电,等效的削减高峰负荷;根据热电联产机组供暖出力的减少量和用户供暖需求,分布式热泵响应工作,补偿热电联产机组供热出力的减小量,以填补低谷负荷;
在负荷低谷期,减少热电联产机组的供暖出力,以降低热电联产机组的发电出力,留出风电出力空间,减少风电并网的调峰压力;同时控制分布式储能系统充电,等效的填补低谷负荷;根据因热电联产机组供暖出力的减少量而导致的用户供暖需求不足,靠近热电联产机组的分布式热泵响应工作,通过分布式储能系统充电和分布式热泵供暖的方式等效填补低谷负荷,减少风电并网的调峰压力。
通过本发明风电并网智能调控系统的调控,分布式热泵承担部分供暖,使热电联产机组获得额外的调峰能力,同时分布式热泵还承担低谷期电力消耗的作用,使原本被弃的风电出力得以使用;分布式储能系统的充放电调节对增加风电并网容量,改善风电并网起到了促进作用。
以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或变型,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控系统,其特征在于:包括通过调度数据网依次进行连接的省级调度自动化系统、地市调度自动化系统、区域调度自动化系统、园区调度自动化系统以及用户智能控制终端;所述用户智能控制终端分别与分布式热泵和分布式储能系统连接;所述分布式热泵和分布式储能系统分别与电网连接,风力发电机组与电网连接;热电联产机组产生的供暖热水通过供暖管道流进换热器,随后通过供暖管道回到热电联产机组;所述省级调度自动化系统与热电联产机组和风力发电机组进行通讯连接;通过所述省级调度自动化系统下达总调控计划,通过各自动化系统之间的信息交互,分配调控计划一级一级下达,实现对分布式热泵和分布式储能系统的调控;
所述省级调度自动化系统、地市调度自动化系统、区域调度自动化系统、园区调度自动化系统均包括调度计划管理子系统、调度计划数据子系统、安全监控数据子系统和安全校核子系统;所述调度计划管理子系统与调度计划数据子系统连接,所述调度计划数据子系统与安全监控数据子系统连接,所述安全校核子系统分别与调度计划数据子系统和安全监控数据子系统连接。
2.如权利要求1所述的风电并网智能调控系统,其特征在于:所述用户智能控制终端设于用户居民楼内的各个用户侧,所述用户智能控制终端包括中央处理器以及分别与中央处理器电连接的电源模块、通讯模块、温度感应模块、采集模块和计算模块;所述计算模块还与操作模块进行电连接,所述操作模块与发送模块进行电连接。
3.如权利要求1所述的风电并网智能调控系统,其特征在于:所述安全校核子系统包括依次连接的数据查询模块、案例管理模块、数据校验模块、校核计算模块、数据同步模块、结果查询模块以及共享发布模块;所述数据查询模块,用于从调度计划数据子系统和安全监控数据子系统查询并获取相关数据;所述案例管理模块,用于选择已有案例或创建新案例,即对某一日的计划进行选择;所述数据校验模块,用于将数据查询模块获取的数据与电网模型进行拼接,对多余设备或遗漏设备生产数据校验日志;所述校核计算模块,用于对已获取的数据和模型进行未来态潮流计算和元件N-1计算;所述数据同步模块,用于实现多级调度自动化系统间的数据同步传输;所述结果查询模块,用于利用报表和可视化工具对未来态潮流计算结果和N-1分析结果进行查看;所述共享发布模块,用于将计算结果上报,参与省调统一的安全校核后评估,进行准确率计算。
4.一种基于需求响应和分布式储能的风电并网智能调控方法,其特征在于:包括以下几个步骤:
(1)省级调度自动化系统根据电网的实时用电情况以及负荷预测信息,制定热电联产机组发电、供暖出力以及风电并网的总调控计划,并将总调控计划指令下达至各地市调度自动化系统;
(2)地市调度自动化系统根据所述步骤(1)下达的总调控计划指令生成各区域的分配调控指令,并下达至各区域调度自动化系统,对各区域的用电负荷进行管理和调控;
(3)区域调度自动化系统接收地市调度自动化系统下达的分配调控指令,根据该分配调控指令生成各园区的分配调控指令,并下发至各园区调度自动化系统,对各园区的用电负荷进行管理和调控;
(4)园区调度自动化系统接收所述步骤(3)下达的分配调控指令,并进行调控指令的响应和分配,用户智能控制终端接收园区调度自动化系统分配的指令信息,控制分布式热泵动作,按照用户需求响应进行供暖和发电,同时控制分布式储能系统进行充放电;
(5)分布式热泵和分布式储能系统的响应信息由用户智能控制终端反馈给园区调度自动化系统,并各级自动化系统之间的信息交互上传至省级调度自动化系统;热电联产机组和风力发电机组的出力信息直接反馈给省级调度自动化系统,省级调度自动化系统根据热电联产机组、风力发电机组、分布式热泵和分布式储能系统的实时响应信息,实时调整总调控计划,并一级一级的下达,实现热电联产机组、风力发电机组、分布式热泵和分布式储能系统的实时调控。
5.如权利要求4所述的风电并网智能调控方法,其特征在于:所述步骤(4)的具体调控方法为:在负荷高峰期,减少热电联产机组的供暖出力,对应的获得热电联产机组的发电出力增量;同时控制分布式储能系统向用户供电,等效的削减高峰负荷;根据热电联产机组供暖出力的减少量和用户供暖需求,分布式热泵响应工作,补偿热电联产机组供热出力的减小量,以填补低谷负荷;
在负荷低谷期,减少热电联产机组的供暖出力,以降低热电联产机组的发电出力,留出风电出力空间,减少风电并网的调峰压力;同时控制分布式储能系统充电,等效的填补低谷负荷;根据因热电联产机组供暖出力的减少量而导致的用户供暖需求不足,靠近热电联产机组的分布式热泵响应工作,通过分布式储能系统充电和分布式热泵供暖的方式等效填补低谷负荷。
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