CN108767840A - 一种供用电设备行为管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种供用电设备行为管理系统及方法，其中，供用电设备行为管理系统包括：直流配电网控制系统，用于根据预定的能效管理策略向电压柔性控制器传递控制指令；电压柔性控制器，用于根据所述控制指令调节输出直流电压的幅值或者脉冲宽度，同时将检测到的电力线路上的电压和电流信息传递给所述直流配电网控制系统；供用电设备，用于检测电力线路上直流电压的幅值或者脉冲宽度，并将检测信息传递给供用电设备控制器；供用电设备控制器，用于根据所述直流电压的幅值或者脉冲宽度，按照预定的行为响应策略，向所述供用电设备发布响应指令；供用电设备还用于根据所述响应指令调整自身行为。本发明增强了直流配电网与供用电设备之间的交互能动性。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统自动化技术领域，特别涉及一种供用电设备行为管理系统及方法。
背景技术
随着可再生能源、储能以及电力电子负荷的发展，在未来配电网中将包含越来越多的分布式电源、储能和直流负荷。而相比交流配电网，直流配电网在接入这些设备时具有更高的效率、可靠性和电能质量，并且变换器成本也会降低。因此，在世界各国对节能减排和能源综合利用的需求增长的今天，直流配电网以其强大的技术和经济优势将拥有广阔的发展前景，也必将对我们的生活生产巨大的影响。
交互式能动性是未来电网的主要特征和发展目标，它可以实现大电网与用户之间的信息交互、需求交互。分布式电源、储能、中央空调等供用电设备可以参与电网的负荷控制和管理，并可将富余的电能用于电网调配和应急。对于电网而言，合理配置电能资源，引导用户的用电行为，提高投资效益，增强电网稳定性。
但是，目前为止，世界各国对直流配电网的研究都还处于试验探索阶段，研究重点集中在直流配电网的系统架构、关键设备等方面，较少对直流配电网与供用电设备的交互能动性进行探讨。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种供用电设备行为管理系统及方法，能够增强直流配电网与供用电设备之间的交互能动性，从而实现直流配电网中能量的优化管理。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种供用电设备行为管理系统，包括：
通过电力线路依次连接直流配电网的电压柔性控制器和供用电设备；
与所述电压柔性控制器通过通信线路连接的直流配电网控制系统；
与所述供用电设备通过通信线路连接的供用电设备控制器；
所述直流配电网控制系统用于根据预定的能效管理策略向所述电压柔性控制器传递控制指令；
所述电压柔性控制器用于根据所述控制指令调节输出直流电压的幅值或者脉冲宽度，同时将检测到的电力线路上的电压和电流信息传递给所述直流配电网控制系统；
所述供用电设备用于检测电力线路上直流电压的幅值或者脉冲宽度，并将检测信息传递给所述供用电设备控制器；
所述供用电设备控制器用于根据所述直流电压的幅值或者脉冲宽度，按照预定的行为响应策略，向所述供用电设备发布响应指令；
所述供用电设备还用于根据所述响应指令调整自身行为。
其中，每一供用电设备控制器通过通信线路与对应的供用电设备相连，每一供用电设备通过电力线路与对应的电压柔性控制器相连，电压柔性控制器通过电力线路连接在直流配电网上。
其中，所述电压柔性控制器与直流配电母线之间的距离小于所述电压柔性控制器与对应的供用电设备之间的距离。
其中，所述控制指令是直流电压幅值、直流电压的脉冲宽度或预定的控制编码。
其中，所述电压柔性控制器是一个独立的DC/DC变换器，用于调节输出直流电压幅值；或者是一个开关电路，用于调节输出直流电压的脉冲宽度。
其中，所述响应指令是电压控制值、电流控制值、功率控制值、温度控制值、出风量或者预定的响应编码。
其中，所述供用电设备是中央空调、光伏发电系统、储能系统或者其他通过自身的用电和发电行为来响应直流配电网的管理的设备。
本发明还提供一种供用电设备行为管理方法，包括：
提供一种供用电设备行为管理系统，所述供用电设备行为管理系统包括：通过电力线路依次连接直流配电网的电压柔性控制器和供用电设备，与所述电压柔性控制器通过通信线路连接的直流配电网控制系统，与所述供用电设备通过通信线路连接的供用电设备控制器；
所述直流配电网控制系统根据预定的能效管理策略向所述电压柔性控制器传递控制指令；
所述电压柔性控制器通过通信线路得到所述控制指令后，调节输出直流电压的幅值或者脉冲宽度，同时将检测到的电力线路上的电压和电流信息传递给所述直流配电网控制系统；
所述供用电设备检测电力线路上直流电压的幅值或者脉冲宽度，并将检测信息传递给所述供用电设备控制器；
所述供用电设备控制器通过通信线路得到直流电压的幅值或者脉冲宽度后，按照预定的行为响应策略，向所述供用电设备发布响应指令；
所述供用电设备通过通信线路得到响应指令后，调整自身行为。
其中，所述控制指令是直流电压幅值、直流电压的脉冲宽度或预定的控制编码。
其中，所述响应指令是电压控制值、电流控制值、功率控制值、温度控制值、出风量或者预定的响应编码。
本发明实施例的有益效果在于：增强了直流配电网与供用电设备之间的交互能动性，从而实现直流配电网中能量的优化管理；采用直流电压作为信息传递媒介，减少了通信线路，提高了系统可靠性和灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明实施例一一种供用电设备行为管理系统框图。
图2是本发明实施例一中电压柔性控制器的部分可行的主回路拓扑结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
请参照图1所示，本发明实施例一提供一种供用电设备行为管理系统，包括：
通过电力线路依次连接直流配电网的电压柔性控制器和供用电设备；
与所述电压柔性控制器通过通信线路连接的直流配电网控制系统；
与所述供用电设备通过通信线路连接的供用电设备控制器；
所述直流配电网控制系统用于根据预定的能效管理策略向所述电压柔性控制器传递控制指令；
所述电压柔性控制器用于根据所述控制指令调节输出直流电压的幅值或者脉冲宽度，同时将检测到的电力线路上的电压和电流信息传递给所述直流配电网控制系统；
所述供用电设备用于检测电力线路上直流电压的幅值或者脉冲宽度，并将检测信息传递给所述供用电设备控制器；
所述供用电设备控制器用于根据所述直流电压的幅值或者脉冲宽度，按照预定的行为响应策略，向所述供用电设备发布响应指令；
所述供用电设备还用于根据所述响应指令调整自身行为。
具体地，图1中粗线代表电力线路，细线代表通信线路，电压柔性控制器、供用电设备和供用电设备控制器各有n个，分别编号为1~n，n为正整数。每一供用电设备控制器通过通信线路与对应的供用电设备相连，每一供用电设备通过电力线路与对应的电压柔性控制器相连，电压柔性控制器通过电力线路连接在直流配电网上。电压柔性控制器与直流配电母线距离较近，电压柔性控制器与对应的供用电设备距离较远。
直流配电网控制系统根据预定的能效管理策略，通过通信线路向电压柔性控制器传递控制指令，控制指令可以是直流电压幅值、直流电压的脉冲宽度，也可以是预定的控制编码等。
请同时参照图2所示，为电压柔性控制器的部分可行的主回路拓扑结构，其可以为一个独立的DC/DC变换器，调节输出直流电压幅值；也可以为简单的开关电路，调节输出直流电压的脉冲宽度。电压柔性控制器通过通信线路得到控制指令后，调节输出直流电压的幅值或者脉冲宽度；同时，电压柔性控制器还检测电力线路上的电压和电流，并将检测信息传递给直流配电网控制系统。
供用电设备检测电力线路上直流电压的幅值或者脉冲宽度，并将检测信息传递给供用电设备控制器。
供用电设备控制器通过通信线路得到直流电压的幅值或者脉冲宽度后，根据预定的行为响应程序，通过通信线路向供用电设备发布响应指令，响应指令可以是电压控制值、电流控制值、功率控制值、温度控制值、出风量或者预定的响应编码等。
供用电设备通过通信线路得到响应指令后，调整自身行为。本实施例中，供用电设备可以是中央空调、光伏发电系统、储能系统等各种不同种类的供用电设备，即可以通过自身的用电和发电行为来响应直流配电网的管理的设备。
相应于本发明实施例一，本发明实施例二提供一种供用电设备行为管理方法，包括以下步骤：
提供一种供用电设备行为管理系统，所述供用电设备行为管理系统包括：通过电力线路依次连接直流配电网的电压柔性控制器和供用电设备，与所述电压柔性控制器通过通信线路连接的直流配电网控制系统，与所述供用电设备通过通信线路连接的供用电设备控制器；
所述直流配电网控制系统根据预定的能效管理策略向所述电压柔性控制器传递控制指令；
所述电压柔性控制器通过通信线路得到所述控制指令后，调节输出直流电压的幅值或者脉冲宽度，同时将检测到的电力线路上的电压和电流信息传递给所述直流配电网控制系统；
所述供用电设备检测电力线路上直流电压的幅值或者脉冲宽度，并将检测信息传递给所述供用电设备控制器；
所述供用电设备控制器通过通信线路得到直流电压的幅值或者脉冲宽度后，按照预定的行为响应策略，向所述供用电设备发布响应指令；
所述供用电设备通过通信线路得到响应指令后，调整自身行为。
其中，所述控制指令是直流电压幅值、直流电压的脉冲宽度或预定的控制编码。
其中，所述响应指令是电压控制值、电流控制值、功率控制值、温度控制值、出风量或者预定的响应编码。
通过上述说明可知，本发明实施例的有益效果在于，增强了直流配电网与供用电设备之间的交互能动性，从而实现直流配电网中能量的优化管理；采用直流电压作为信息传递媒介，减少了通信线路，提高了系统可靠性和灵活性。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种供用电设备行为管理系统，其特征在于，包括：
通过电力线路依次连接直流配电网的电压柔性控制器和供用电设备；
与所述电压柔性控制器通过通信线路连接的直流配电网控制系统；
与所述供用电设备通过通信线路连接的供用电设备控制器；
所述直流配电网控制系统用于根据预定的能效管理策略向所述电压柔性控制器传递控制指令；
所述电压柔性控制器用于根据所述控制指令调节输出直流电压的幅值或者脉冲宽度，同时将检测到的电力线路上的电压和电流信息传递给所述直流配电网控制系统；
所述供用电设备用于检测电力线路上直流电压的幅值或者脉冲宽度，并将检测信息传递给所述供用电设备控制器；
所述供用电设备控制器用于根据所述直流电压的幅值或者脉冲宽度，按照预定的行为响应策略，向所述供用电设备发布响应指令；
所述供用电设备还用于根据所述响应指令调整自身行为。
2.根据权利要求1所述的供用电设备行为管理系统，其特征在于，每一供用电设备控制器通过通信线路与对应的供用电设备相连，每一供用电设备通过电力线路与对应的电压柔性控制器相连，电压柔性控制器通过电力线路连接在直流配电网上。
3.根据权利要求1所述的供用电设备行为管理系统，其特征在于，所述电压柔性控制器与直流配电母线之间的距离小于所述电压柔性控制器与对应的供用电设备之间的距离。
4.根据权利要求1所述的供用电设备行为管理系统，其特征在于，所述控制指令是直流电压幅值、直流电压的脉冲宽度或预定的控制编码。
5.根据权利要求1所述的供用电设备行为管理系统，其特征在于，所述电压柔性控制器是一个独立的DC/DC变换器，用于调节输出直流电压幅值；或者是一个开关电路，用于调节输出直流电压的脉冲宽度。
6.根据权利要求1所述的供用电设备行为管理系统，其特征在于，所述响应指令是电压控制值、电流控制值、功率控制值、温度控制值、出风量或者预定的响应编码。
7.根据权利要求1所述的供用电设备行为管理系统，其特征在于，所述供用电设备是中央空调、光伏发电系统、储能系统或者其他通过自身的用电和发电行为来响应直流配电网的管理的设备。
8.一种供用电设备行为管理方法，其特征在于，包括：
提供一种供用电设备行为管理系统，所述供用电设备行为管理系统包括：通过电力线路依次连接直流配电网的电压柔性控制器和供用电设备，与所述电压柔性控制器通过通信线路连接的直流配电网控制系统，与所述供用电设备通过通信线路连接的供用电设备控制器；
所述直流配电网控制系统根据预定的能效管理策略向所述电压柔性控制器传递控制指令；
所述电压柔性控制器通过通信线路得到所述控制指令后，调节输出直流电压的幅值或者脉冲宽度，同时将检测到的电力线路上的电压和电流信息传递给所述直流配电网控制系统；
所述供用电设备检测电力线路上直流电压的幅值或者脉冲宽度，并将检测信息传递给所述供用电设备控制器；
所述供用电设备控制器通过通信线路得到直流电压的幅值或者脉冲宽度后，按照预定的行为响应策略，向所述供用电设备发布响应指令；
所述供用电设备通过通信线路得到响应指令后，调整自身行为。
9.根据权利要求8所述的供用电设备行为管理方法，其特征在于，所述控制指令是直流电压幅值、直流电压的脉冲宽度或预定的控制编码。
10.根据权利要求8所述的供用电设备行为管理方法，其特征在于，所述响应指令是电压控制值、电流控制值、功率控制值、温度控制值、出风量或者预定的响应编码。
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