CN109638970A - 一种基于即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法 - Google Patents

一种基于即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109638970A
CN109638970A CN201910074981.7A CN201910074981A CN109638970A CN 109638970 A CN109638970 A CN 109638970A CN 201910074981 A CN201910074981 A CN 201910074981A CN 109638970 A CN109638970 A CN 109638970A
Authority
CN
China
Prior art keywords
distribution network
power distribution
interface
plug
pnp device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910074981.7A
Other languages
English (en)
Inventor
姜臻
于力
张斌
黄彦璐
白浩
简淦杨
叶琳浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China South Power Grid International Co ltd
China Southern Power Grid Co Ltd
Original Assignee
China South Power Grid International Co ltd
China Southern Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China South Power Grid International Co ltd, China Southern Power Grid Co Ltd filed Critical China South Power Grid International Co ltd
Priority to CN201910074981.7A priority Critical patent/CN109638970A/zh
Publication of CN109638970A publication Critical patent/CN109638970A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H02J13/0013
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0061Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals
    • H02J13/0075
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/242Home appliances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络控制方法,该配电网络,包括:配电网络、连接在所述配电网络的即插即用接口、与所述即插即用接口连接的即插即用设备。本发明提供的配电网络,即插即用设备能够通过即插即用接口连接到配电网,并且即插即用接口可以即时判定该即插即用设备是否能够使用,并且配电网能够对该即插即用设备进行配电自动化策略的控制,提高终端设备的智能化水平及配电网网架的适应性、可靠性和灵活性,进而保障配电网的安全运行。本发明提供一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络控制方法,也具有上述有益效果,在此不再赘述。

Description

一种基于即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法
技术领域
本发明涉及配电网控制技术领域,特别涉及一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法。
背景技术
配电网自动化技术的发展大致经历了三个阶段:①馈线自动化系统(FA)阶段。无主站、后台、通信网络,主要设备是馈线自动化系统、分段器、重合器等,当配电网发生故障时,事故区域和非事故区域由组合的开关、设备配合进行动作,切除故障恢复供电;②随着计算机和通信技术的快速发展,实现了由终端单元采集数据经通信网络上传,后台计算机监控和管理整个配网的技术,并能快速发现和识别故障点,由运行人员在后台机上操作即可隔离切除故障;③配电管理系统(DMS)的出现,将停电信息管理、故障报修、配电工作管理、地理信息采集等集中,兼备应用与管理功能,实现了配电网的综合应用,该项技术目前也已经较为成熟,相关生产商均能开发功能完善的调控一体化系统。
现代配电网包含了分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等要素,这些要素的大量接入已成为未来智能电网的重要特征,它们与传统配网一起构成了完整的智能配网主体。由于分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等模块化、分散化、随机化并网和离网(即插即用)已是配电网发展不可逆转的趋势,且这种趋势不仅体现了配网技术的发展方向,也体现了国家能源利用、电力市场发展的趋势。基于此,即插即用接入配电网的相关技术已成为该领域研究的热点。该技术可以解决相关要素灵活接入配电网的问题,然而要素大量灵活接入也将对已有的配电网络运行产生更多不确定性的影响。
目前广泛使用的主站集中式配电自动化系统要求配电终端是固定不变的,而且主站的策略也是固定不变的,这种模式还不能适应分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等设备即插即用的场景。分布式配电自动化系统则是利用馈线终端相互通信,由馈线终端自主决策查找故障区间,并对故障进行分闸隔离的自动化技术。由于分布式对馈线终端通信十分依赖,一次结构的改变必然要求终端关联关系随同变化。而设备即插即用会引起一次结构细微的改变。因此,为了扩展现在主站集中式和分布式配电自动化系统对设备即插即用接入配网的适应能力,有必要对基于即插即用交互灵活接入情况下的配电网自动化技术做更深入的研究。
因此,如何提供一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法,提高终端设备的智能化水平及配电网网架的适应性、可靠性和灵活性,进而保障配电网的安全运行,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法,提高终端设备的智能化水平及配电网网架的适应性、可靠性和灵活性,进而保障配电网的安全运行。其具体方案如下:
一方面,本发明提供一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,包括:配电网络、连接在所述配电网络的即插即用接口、与所述即插即用接口连接的即插即用设备;
所述即插即用设备,包括:第一控制器,与所述第一控制器连接的电气设备、设备状态获取器、第一电气接口、第一通信接口、设备调节器;
所述设备状态获取器用于获取所述电气设备的设备参数数据;
所述第一电气接口用于与所述配电网络进行电气连接;
所述第一通信接口用于与所述配电网络实现通信连接;
所述设备调节器用于在所述第一控制器的第一控制器,调节所述电气设备的工作状态;
所述第一控制器用于:当所述第一电气接口与所述配电网络进行电气连接、所述第一通信接口与所述配电网络通信连接时,将所述设备参数数据发送到配电网络;
所述即插即用接口,包括:与所述第一电气接口对应的第二电气接口、与所述第一通信接口对应的第二通信接口、与所述第二电气接口串联的可控继电器、与所述可控继电器连接的第二控制器;
所述第二控制器与所述第二通信接口连接,用于接收所述配电网络即插即用设备发送的设备参数数据;判断所述设备参数数据是否符合预设标准;如果否,则控制所述可控继电器断开所述第二电气接口的电气连接;
所述配电网络,包括:配电线路及配电站;
所述配电站用于对所述即插即用设备实现配电自动化策略。
优选地,
所述配电网络,包括:配电线路及配电站;
所述配电站用于对所述即插即用设备实现配电自动化策略。
优选地,
所述第二控制器,还用于判断所述设备参数数据是否满足所述即插即用接口的电气要求;如果否,则控制所述可控继电器断开所述第二电气接口的电气连接。
优选地,
所述配电站,包括:配电自动化主站,具有通信功能的配电子站。
优选地,
所述电气设备,包括:分布式电源、柔性负荷、充电装置、储能装置。
优选地,
所述设备状态获取器为传感器;所述传感器用于测取设备参数数据。
优选地,
所述设备状态获取器为存储器;所述存储器存有设备参数数据。
优选地,
所述即插即用接口,还包括:
与所述第二控制器连接的网络通信模块;
所述网络通信模块用于与配电站通信连接。
优选地,
所述网络通信模块为移动通信模块和/或有线通信模块。
另一方面,本发明提供一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络控制方法,应用于上述任一种所述的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,包括:
接收所述配电网即插即用设备发送的设备参数数据;
判断所述设备参数数据是否符合预设标准;
如果是,则对所述即插即用设备实现配电自动化策略。
优选地,
在所述判断所述设备参数数据是否符合预设标准之后,还包括:
如果否,控制所述即插即用设备断开与所述配电网络的电气连接。
本发明提供一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,包括:配电网络、连接在所述配电网络的即插即用接口、与所述即插即用接口连接的即插即用设备;所述即插即用设备,包括:第一控制器,与所述第一控制器连接的电气设备、设备状态获取器、第一电气接口、第一通信接口、设备调节器;所述设备状态获取器用于获取所述电气设备的设备参数数据;所述第一电气接口用于与所述配电网络进行电气连接;所述第一通信接口用于与所述配电网络实现通信连接;所述设备调节器用于在所述第一控制器的第一控制器,调节所述电气设备的工作状态;所述第一控制器用于:当所述第一电气接口与所述配电网络进行电气连接、所述第一通信接口与所述配电网络通信连接时,将所述设备参数数据发送到配电网络;所述即插即用接口,包括:与所述第一电气接口对应的第二电气接口、与所述第一通信接口对应的第二通信接口、与所述第二电气接口串联的可控继电器、与所述可控继电器连接的第二控制器;所述第二控制器与所述第二通信接口连接,用于接收所述配电网络即插即用设备发送的设备参数数据;判断所述设备参数数据是否符合预设标准;如果否,则控制所述可控继电器断开所述第二电气接口的电气连接;所述配电网络,包括:配电线路及配电站;所述配电站用于对所述即插即用设备实现配电自动化策略。本发明提供的配电网络,即插即用设备能够通过即插即用接口连接到配电网,并且即插即用接口可以即时判定该即插即用设备是否能够使用,并且配电网能够对该即插即用设备进行配电自动化策略的控制,提高终端设备的智能化水平及配电网网架的适应性、可靠性和灵活性,进而保障配电网的安全运行。
本发明提供一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络控制方法,也具有上述有益效果,在此不再赘述。
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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络的组成结构示意图;
图2为本发明又一种具体实施方式所提供的一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络控制方法的流程图;
图3为本发明又一种具体实施方式所提供的一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络控制方法的拓展流程图;
图4为本发明一种具体实施方式中的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络的应用场景图;
图5为本发明一种具体实施方式中的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络的层次分解图;
图6为本发明一种具体实施方式中的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络的实施效果图。
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做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。
请参考图1,图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络的组成结构示意图。
在本发明的一种具体实施方式中,本发明实施例提供一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,包括:配电网络200、连接在所述配电网络200的即插即用接口300、与所述即插即用接口300连接的即插即用设备100;
所述即插即用设备100,包括:第一控制器110,与所述第一控制器110连接的电气设备120、设备状态获取器130、第一电气接口140、第一通信接口150、设备调节器160;
所述设备状态获取器130用于获取所述电气设备120的设备参数数据;
所述第一电气接口140用于与所述配电网络200进行电气连接;
所述第一通信接口150用于与所述配电网络200实现通信连接;
所述设备调节器160用于在所述第一控制器110的第一控制器110,调节所述电气设备120的工作状态;
所述第一控制器110用于:当所述第一电气接口140与所述配电网络200进行电气连接、所述第一通信接口150与所述配电网络200通信连接时,将所述设备参数数据发送到配电网络200;
所述即插即用接口300,包括:与所述第一电气接口140对应的第二电气接口320、与所述第一通信接口150对应的第二通信接口330、与所述第二电气接口320串联的可控继电器340、与所述可控继电器340连接的第二控制器310;
所述第二控制器310与所述第二通信接口连接,用于接收所述配电网络200即插即用设备100发送的设备参数数据;判断所述设备参数数据是否符合预设标准;如果否,则控制所述可控继电器断开所述第二电气接口320的电气连接;
具体地,在设置设备状态获取器130时,可以采用传感器的方式,实时地获取设备的状态,例如,采用电压传感器来获取电气设备120的实时电压值,电流传感器来获取电气设备120的实时电流值;当然,对于电气设备120的一些特有属性,这些特有属性可能不会随着电压,电流等值进行改变,则可以将这些特有属性的参数值存储在存储器中,以供第一控制器110调用,也就是说,所述设备状态获取器130为传感器;所述传感器用于测取设备参数数据;所述设备状态获取器130为存储器;所述存储器存有设备参数数据。
进一步地,这些本发明中所述的电气设备120,可以包括:分布式电源、柔性负荷、充电装置、储能装置。例如,对于柔性负荷来说,其作为负荷,是使用电能的设备,这时可以采用设备调节器160来调节该柔性负荷的大小,从而适应配电网的需要。有例如对于充电装置来说,不能对配电网的冲击过大,可以使用设备调节器160来显示充电装置的输出功率值,当然对于其他的电气设备120,都有自己对应的调节方式,这些对应的设备调节器160可以在第一控制器110的控制下对相应的电气设备120进行调节。
当然,该配电网即插即用接口300与配电网电气连接,具体地,可控继电器340的一端与配电网电气连接,另一端与第二电气接口320连接,从而可以实现配电网即插即用设备100与配电网的电气连接的可控制。
进一步地,该配电网即插即用接口300还可以设置有与所述第二控制器310连接的网络通信模块;所述网络通信模块用于与配电站通信连接。具体地,所述网络通信模块为移动通信模块和/或有线通信模块。例如,可以设置2G、3G、4G移动通信模块,与可以利用电力线路通信技术,利用配电网线路进行通信,当然也可以采用其他的无线或有线通信方式。
对于即插即用接口300,其第二控制器310,还用于判断所述设备参数数据是否满足所述即插即用接口300的电气要求;如果否,则控制所述可控继电器断开所述第二电气接口320的电气连接。也就是说,对于即插即用接口300所述在配电网节点来说,其所能承受的电压、经受的电流都是有要求的,如果该即插即用设备100与该即插即用接口300不能兼容,则要断开该即插即用设备100与配电网的连接。
请参考图2、图3,图2为本发明又一种具体实施方式所提供的一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络控制方法的流程图;图3为本发明又一种具体实施方式所提供的一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络控制方法的拓展流程图。
在本发明的又一具体实施方式中,本发明实施例提供一种基于配电网即插即用设备100、接口的配电网络200控制方法,应用于上述任一种实施例中所述的基于配电网即插即用设备100、接口的配电网络200,包括:
步骤S21:接收所述配电网即插即用设备100发送的设备参数数据;
在步骤S21中,当分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等即插即用设备100接入配电网后,不同的设备所产生的信息量也有所不同,因此通过接口采集得到的信息也有所不同,通过对即插即用设备100的识别能够判断出接入接口的设备类型,在此基础上对该即插即用设备100的相应信息进行采集。
步骤S22:判断所述设备参数数据是否符合预设标准;
在步骤S22中,确定设备的类型后,通过信息采集得到该即插即用设备100的电流、电压等相关信息,通过相应的标准确定此时即插即用设备100需要执行的动作,由接口层信息互联部分完成命令上传下达的功能,实现即插即用设备100与配电网间的信息交互。
步骤S23:如果是,则对所述即插即用设备100实现配电自动化策略。
在步骤(3)中,当信息交互数据经过应用层集中式配电自动化主站或分布式其他配电站的分析,接口层信息互联部分将需要执行的命令传递给接口层电气互联部分,接口层电气互联部分能够对分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等即插即用设备100完成相关的切断、连通、保护、控制等功能,实现即插即用设备100与配电网间双向的能量交互。在标准化接口的连接下,最终实现即插即用设备100与配电网间的信息流与能量流的双向流动。
当然,如果所述设备参数数据不符合预设标准控制所述即插即用设备100断开与所述配电网络200的电气连接。也就是说,该设备不是本即插即用接口300应该连接的设备,如果强行连接可能会发生电气危险,所以需要断开该设备与配电网络200的电气连接。也就是说,在所述判断所述设备参数数据是否符合预设标准之后,还包括:步骤S24:如果否,控制所述即插即用设备100断开与所述配电网络200的电气连接。
请参考图4、图5、图6,图4为本发明一种具体实施方式中的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络的应用场景图;图5为本发明一种具体实施方式中的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络的层次分解图;图6为本发明一种具体实施方式中的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络的实施效果图。
本发明的目的是提供一种具体实施方式中的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,该技术应用场景如图4所示。
应用场景中,即插即用交互设备层包括:分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等设备。应用场景中,即插即用交互接口层由电气总线、信息总线、继电器、断路器以及即插即用接口构成。其中,即插即用接口用于连接分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等设备;电气总线用于向设备供应能量或接收设备提供的能量;信息总线用于汇聚各即插即用接口所连接的设备信息;继电器连接在电气总线与即插即用接口之间,能够根据每一路互感器发来的电压、电流信号对该路的电力传输进行通断控制;断路器介于即插即用交互终端与外部电源之间,用于连接外部电源(配电站配变)与即插即用交互接口层,同时对即插即用交互接口层进行保护控制。同时,即插即用交互接口层可以利用信息总线与配电站进行交互。
进一步地,即插即用交互网络层由通信网络及包含通信终端的配电站组成。配电站可以利用通信网络与其他配电站或配电自动化主站进行信息交互。应用场景中,即插即用交互应用层由配电自动化及其相应的集中式策略的主站系统或分布式策略的子站系统组成。
下面针对该技术方案的不同方面进行阐述:
(1)接口层电气交互技术方面
当设备接入计算机时,其接口可以根据通用即插即用(Universal Plug andPlay,UPnP)互联网协议对接入的设备进行识别,识别的过程一般包括:设备寻址、设备发现以及设备描述,在此基础上还能实现设备控制、事件处理以及设备展示。分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等即插即用设备接入接口的过程与之类似,也需要通过相应的方法、协议对接入的设备进行识别。类比计算机接口的UPnP协议,对分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等即插即用设备接入的识别过程进行区分,由于不同设备接入网络时的边界条件不同,因此,可在接入容量与无功补偿边界条件的基础上,参考非侵入式负荷分解方法对接入设备不同边界条件的特点进行检测,以识别即插即用设备种类、容量等信息,形成即插即用设备识别的相关协议。
作为即插即用设备与配电网间的连接桥梁,接口层需要具备对即插即用设备拔插边界条件进行执行、保护、测控及安全隔离等功能。这就需要在接口层的电气互联部分建立相应的硬件单元:包括按键、继电器、集成开关等在内的具有开关功能的元件,用以接入或者断开即插即用设备;包括相应的保护电路以及隔离电路,对系统进行过/欠压保护、过/欠频保护、过流保护等故障保护,并及时将故障部分隔离以保证系统的安全运行;包括信号采集及放大电路、传感器、处理器、通信模块、存储模块等在内的一系列测控模块,配合遥测、遥信实现对即插即用设备信息的实时测量与控制。
(2)网络层信息交互技术方面
分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等即插即用设备接入配电网后,不同的设备所产生的信息量也有所不同,因此通过接口采集得到的信息也有所不同。通过对即插即用设备的识别能够判断出接入接口的设备类型,在此基础上对该即插即用设备的相应信息进行采集。为实现即插即用设备相关信息的采集,应通过接口所处设置的相应的电气参数测量模块,当分布式电源、充电系统等接入时,应采集当前的输出总功率、功率因数、发电量、输出电压、输出电流等信息。当储能装置接入时,应当采集当前剩余储电量、输出/输入总功率、功率因数、输出/输入电压、输出/输入电流等信息。将从分布式清洁能源、柔性负荷、充电系统、储能装置等即插即用设备采集来的相关信息通过有线/无线通信等方式传递给上级,为通信汇集提供数据支撑。通讯汇集单元需要接收信息采集单元传来的相关数据信息,常见的通信协议包括电力载波、ZigBee、光纤通信、无线公网等,按照现有通信协议对信息进行整合,并进行本地储存,然后可以通过适当的通信方式与主站系统进行双向通信,实现接口信息的汇集与传递。
为实现即插即用设备的接入、断开以及故障处理等方面的操作,需要制定相关的依据与标准。有关接口通信部分的标准种类比较多,其中与即插即用相关的标准一般有:关于智能传感器接口模块标准IEEE1451-2、关于功能通信要求和装置模型的标准IEC61850-5、关于基本通信结构-分布式能源逻辑节点的标准IEC61850-7-420等,基于上述标准在信息采集及通信汇集的基础上,考虑即插即用设备与配电网信息互联接口在设备接入配电网过程中的相关准则,以实现信息的标准化接入,进而解决互联设备信息众多、规约类型多样等问题,满足即插即用设备各种运行和控制模式的需求。
(3)基于即插即用交互的配电网自适应自动化方面
为实现即插即用设备-标准化接口-配电网一、二次的互通互联,现提供基于即插即用交互的配电网自适应自动化技术方案如下:
考虑即插即用交互的配电网智能分布式自动化技术方案包括设备即插即用边界条件执行策略、故障隔离策略等考虑配网自动化自适应模式的相关技术策略。
设备即插即用边界条件执行策略:可以根据配电网网架建立相应的目标函数,以供电区域的可靠性、即插即用设备类型、即插即用设备的边界条件为参数,分析控制配电网开关和调压设备的动作、可控负荷的投切、电源出力的变化和无功补偿变化的电压、电流、功率和频率的数学模型,解得不同供电区域、不同要素模块接入配电网时配电网设备、负荷和电源的变化情况,从而得到设备即插即用的边界条件执行策略。
设备即插即用所需的故障隔离策略:拟通过基于邻位描述矩阵的故障定位、隔离及复电算法,根据即插即用设备特性和终端位置确定矩阵判据。其次,对基于网架拓扑结构、即插即用设备特性及容量对智能终端的开关动作逻辑以及终端之间的相互通信、配合逻辑进行了设计。
此外,智能分布式自动化具有分布式终端自适应的特点,该模式依赖自身具备故障判断和处理能力的新型智能终端(Smart Terminal Unit,STU)和可靠的通信系统完成系统功能。即插即用设备大量接入智能配电网改变了配电网原有的网络结构和电气量分布,显著具有的双向潮流流向等特点均会导致常规的继电保护策略失效。针对即插即用设备拔插时负荷、即插即用设备容量和网络拓扑结构变化的特点,拟考虑差动保护自适应整定方案,可有效对配电网各段线路的保护整定值进行自适应调整,从而使故障隔离开关正确动作,隔离故障区域和对非故障区域进行转供,保证了故障隔离的选择性和可靠性。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上对本发明所提供的一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,其特征在于,包括:配电网络、连接在所述配电网络的即插即用接口、与所述即插即用接口连接的即插即用设备;
所述即插即用设备,包括:第一控制器,与所述第一控制器连接的电气设备、设备状态获取器、第一电气接口、第一通信接口、设备调节器;
所述设备状态获取器用于获取所述电气设备的设备参数数据;
所述第一电气接口用于与所述配电网络进行电气连接;
所述第一通信接口用于与所述配电网络实现通信连接;
所述设备调节器用于在所述第一控制器的第一控制器,调节所述电气设备的工作状态;
所述第一控制器用于:当所述第一电气接口与所述配电网络进行电气连接、所述第一通信接口与所述配电网络通信连接时,将所述设备参数数据发送到配电网络;
所述即插即用接口,包括:与所述第一电气接口对应的第二电气接口、与所述第一通信接口对应的第二通信接口、与所述第二电气接口串联的可控继电器、与所述可控继电器连接的第二控制器;
所述第二控制器与所述第二通信接口连接,用于接收所述配电网络即插即用设备发送的设备参数数据;判断所述设备参数数据是否符合预设标准;如果否,则控制所述可控继电器断开所述第二电气接口的电气连接;
所述配电网络,包括:配电线路及配电站;
所述配电站用于对所述即插即用设备实现配电自动化策略。
2.根据权利要求1所述的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,其特征在于,
所述第二控制器,还用于判断所述设备参数数据是否满足所述即插即用接口的电气要求;如果否,则控制所述可控继电器断开所述第二电气接口的电气连接。
3.根据权利要求1所述的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,其特征在于,
所述配电站,包括:配电自动化主站,具有通信功能的配电子站。
4.根据权利要求1所述的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,其特征在于,
所述电气设备,包括:分布式电源、柔性负荷、充电装置、储能装置。
5.根据权利要求1所述的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,其特征在于,
所述设备状态获取器为传感器;所述传感器用于测取设备参数数据。
6.根据权利要求1所述的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,其特征在于,
所述设备状态获取器为存储器;所述存储器存有设备参数数据。
7.根据权利要求1至6任一项所述的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,其特征在于,
所述即插即用接口,还包括:
与所述第二控制器连接的网络通信模块;
所述网络通信模块用于与配电站通信连接。
8.根据权利要求7所述的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,其特征在于,
所述网络通信模块为移动通信模块和/或有线通信模块。
9.一种基于配电网即插即用设备、接口的配电网络控制方法,应用于如权利要求1至8任一项所述的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络,其特征在于,包括:
接收所述配电网即插即用设备发送的设备参数数据;
判断所述设备参数数据是否符合预设标准;
如果是,则对所述即插即用设备实现配电自动化策略。
10.根据权利要求9所述的基于配电网即插即用设备、接口的配电网络控制方法,其特征在于,
在所述判断所述设备参数数据是否符合预设标准之后,还包括:
如果否,控制所述即插即用设备断开与所述配电网络的电气连接。
CN201910074981.7A 2019-01-25 2019-01-25 一种基于即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法 Pending CN109638970A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910074981.7A CN109638970A (zh) 2019-01-25 2019-01-25 一种基于即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910074981.7A CN109638970A (zh) 2019-01-25 2019-01-25 一种基于即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109638970A true CN109638970A (zh) 2019-04-16

Family

ID=66063797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910074981.7A Pending CN109638970A (zh) 2019-01-25 2019-01-25 一种基于即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109638970A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009050173A1 (de) * 2009-10-21 2011-04-28 Msr-Office Gmbh Multifunktionaler Stromauslass
CN102184667A (zh) * 2011-05-10 2011-09-14 国网技术学院 基于网格架构的即插即用式智能电网实验实训系统
CN105677596A (zh) * 2014-11-21 2016-06-15 联想(北京)有限公司 一种控制方法及电子设备
CN107171361A (zh) * 2017-06-13 2017-09-15 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 基于网源荷储协调控制的智能配电站和网源荷储协调控制系统
CN107681661A (zh) * 2017-11-10 2018-02-09 国网上海市电力公司 一种即插即用式能源互联系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009050173A1 (de) * 2009-10-21 2011-04-28 Msr-Office Gmbh Multifunktionaler Stromauslass
CN102184667A (zh) * 2011-05-10 2011-09-14 国网技术学院 基于网格架构的即插即用式智能电网实验实训系统
CN105677596A (zh) * 2014-11-21 2016-06-15 联想(北京)有限公司 一种控制方法及电子设备
CN107171361A (zh) * 2017-06-13 2017-09-15 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 基于网源荷储协调控制的智能配电站和网源荷储协调控制系统
CN107681661A (zh) * 2017-11-10 2018-02-09 国网上海市电力公司 一种即插即用式能源互联系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张志华等: "基于模块化组态设计的新型配电自动化终端", 《电力自动化》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101431230B (zh) 基于iec61850的变电站集成保护系统
CN101621216B (zh) 一种基于iec61850的区域电网数据共享的保护系统
CN102460883B (zh) 变电站自动化中的保护闭锁
CN103887879B (zh) 花瓣型配电网保护控制系统
CN101867223A (zh) 一种含分布式多电源的配电网自动化系统故障处理方法
CN104518564A (zh) 一种具有区域自投功能的备自投装置及备自投方法
CN111049112B (zh) 一种10kV环网配电线路自动化故障隔离及自愈的控制系统及方法
CN206412838U (zh) 基于双模通信的配电网自动化系统
CN210780230U (zh) 一种用于大功率离网转并网的开关装置
CN104993596A (zh) 基于嵌入式多arm处理器的配电网自动化远方终端装置
CN110429707A (zh) 一种分布式馈线自动化保护智能调试平台
CN214429326U (zh) 一种台区智能融合终端系统
CN102832600A (zh) 一种基于电网拓扑结构的区域失灵保护方法
CN102983627B (zh) 常规变电站进行智能化改造监控系统改造过程的过渡方法
CN104659920A (zh) 一种配电线路的拓扑配置方法
CN104319886A (zh) 一种电网广域保护与控制系统
CN102904342A (zh) 配电网络的分布式自愈控制方法
CN102185372A (zh) 基于ems的备自投控制模型的生成方法及装置
CN101707397A (zh) 基于电网调度的备自投系统及其实现方法
CN101924394A (zh) 变电站负荷稳定系统及其实现方法
CN107819321A (zh) 一种带负荷开关的配电网分布式差动保护方法
Ahmed et al. System architecture based on IoT for smart campus parking lots
CN109638970A (zh) 一种基于即插即用设备、接口的配电网络及其控制方法
CN108711863A (zh) 一种稳控系统及其切负荷方法
CN103607053A (zh) 一种三层结构的智能配电室系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190416

RJ01 Rejection of invention patent application after publication