CN115169987A - 一种微网能量管理系统的控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微网能量管理系统的控制方法和装置。该微网能量管理系统的控制方法由微网能量管理系统的控制装置执行,该微网能量管理系统的控制方法包括:获取微网待测母线的电参数信息;根据电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;根据电参数信息对微网进行电能质量分析以确定微网的电能质量问题类型和问题等级;将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整以确定第二调整策略;根据第一调整策略和第二调整策略调控微网,可提高微网电能质量分析、判断及调控的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电网技术领域,尤其涉及一种微网能量管理系统的控制方法和装置。
背景技术
微网的电能质量好坏将直接影响系统负载能否正常运行。因此,需要对微网的电能质量进行分析判断与调控。现有的处理方法多是在原有的能量管理系统的基础上,额外增加电能质量调节装置(如SVG)对微网进行电能质量分析与调控。
然而,额外增加电能质量调节装置无疑会增加系统的复杂度,使得系统对电能质量调节装置与原有的能量管理系统的关联度及协调要求较高,且如果关联性或协调不好则极易影响分析及调控的可行性和准确性。
发明内容
本发明提供了一种微网能量管理系统的控制方法和装置,以实现对微网的电能质量进行精准调控,提高系统调控的可行性和准确性。
根据本发明的一方面,提供了一种微网能量管理系统的控制方法,
所述控制方法包括:
获取所述微网待测母线的电参数信息;
根据所述电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;
根据所述电参数信息对所述微网进行电能质量分析以确定所述微网的电能质量问题类型和问题等级;
将所述微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略;
根据所述第一调整策略和所述第二调整策略调控所述微网。
可选地,所述根据所述电参数信息对所述微网进行电能质量分析以确定所述微网的电能质量问题类型和问题等级,包括:
根据所述电参数信息计算所述微网各电能质量指标;
将各电能质量指标与对应的预设参考指标进行比对,以确定所述微网的问题类型和问题等级。
可选地,所述电能质量指标至少包括以下之一:短期电压骤降、短期电压突升、短期电压中断、短期频率骤降、短期频率突升、长期电压持续中断、长期过电压、长期欠电压、长期电压波动、长期过频率和长期欠频率。
可选地,所述微网的电能质量问题类型至少包括以下之一:短期变动电压骤降、短期变动电压突升、短期变动电压中断、短期变动频率骤降、短期变动频率突升、长期变动电压持续中断、长期变动过电压、长期变动欠电压、长期变动电压波动、长期变动过频率和长期变动欠频率。
可选地,每种问题类型对应的问题等级至少包括正常等级和异常等级;
当所述微网的问题等级为所述正常等级时,所述第二调整策略为不动作;
当所述微网的问题等级为所述异常等级时,所述第二调整策略为动作。
可选地,所述正常等级为一般等级;所述异常等级至少包括严重等级和较重等级;所述将所述微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对确定第二调整策略,包括:
当所述微网的问题等级为所述一般等级时,所述第二调整策略为不动作;
当所述微网的问题类型为所述短期变动电压中断和/或所述长期变动电压持续中断,且对应的问题等级为所述严重等级,所述第二调整策略为切断微网系统并网点开关;
当所述微网的问题类型为所述短期变动电压中断,且对应的问题等级为所述较重等级,所述第二调整策略为即刻调整储能系统工作状态从PQ控制模式切换至VF控制模式,同时切除部分负载;
当所述微网的问题类型为所述长期变动电压持续中断,且对应的问题等级为所述较重等级,所述第二调整策略为启动发电设备的低电压穿越能力,和/或切换至微网离网运行状态;
当所述微网的问题类型及对应的问题等级为剩余其他情况时,所述第二调整策略为调整有功功率的大小和/或无功功率的大小。
可选地,所述第一控制策略为EMS控制策略。
可选地,所述第二控制策略为自适应控制策略。
可选地,所述根据所述第一调整策略和所述第二调整策略调控所述微网,包括:
根据所述第一调整策略和所述第二调整策略的并集或交集调控所述微网。
可选地,所述电参数信息至少包括电压和电流中的一种。
根据本发明的另一方面,提供了一种微网能量管理系统的控制装置,该微网能量管理的控制装置系统包括:至少一个运算处理单元、电参数采集单元和控制策略决策单元;
所述电参数采集单元用于获取所述微网待测母线的电参数信息;
所述运算处理单元用于根据所述电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;
所述运算处理单元用于根据所述电参数信息对所述微网进行电能质量分析以确定所述微网的电能质量问题类型和问题等级;
所述控制策略决策单元用于将所述微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略;
所述运算处理单元还用于根据所述第一调整策略和所述第二调整策略调控所述微网。
可选地,该微网能量管理系统还包括数据处理单元;
所述数据处理单元用于根据所述电参数信息计算所述微网各电能质量指标;
所述运算处理单元还用于将各电能质量指标与对应的预设参考指标进行比对,以确定所述微网的问题类型和问题等级。
本发明实施例的技术方案,通过提供一种微网能量管理系统的控制方法和装置,该微网能量管理系统的控制方法由微网能量管理系统的控制装置执行,该微网能量管理系统的控制方法包括:获取微网待测母线的电参数信息;根据电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;根据电参数信息对微网进行电能质量分析以确定微网的电能质量问题类型和问题等级;将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略;根据第一调整策略和第二调整策略调控微网。由此可知,通过该方法可以实现:准确定位出微网存在的电能质量问题并精准给出对应的第二调整策略,从而提高微网电能质量分析、判断及调控的准确性。且无需改变系统原有的第一控制策略的调整,并且将系统原有的第一控制策略的调整结果(即第一调整策略)与第二调整策略合并共同对微网进行调控,可在保证微网系统正常功能的同时优化微网的电能质量,可进一步提高微网调控的准确性,以及可行性。此外,与现有技术相比,无需再额外增加电能质量调节装置就可以实现对微网的电能质量分析、判断及调控,在降低系统复杂度的同时还可以降低设备投入成本。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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是本发明实施例中提供的一种微网能量管理系统的控制方法的流程图;
图2是本发明实施例中提供的另一种微网能量管理系统的控制方法的流程图;
图3是本发明实施例中提供的微网电能质量指标分布示意图;
图4是本发明实施例中提供的根据电能质量指标确定问题类型和问题等级的流程示意图;
图5是本发明实施例中提供的一种微网能量管理系统的控制装置的结构框图;
图6是本发明实施例提供的另一种微网能量管理系统的控制装置的结构框图;
图7是本发明实施例提供的另一种微网能量管理系统的控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是本发明实施例中提供的一种微网能量管理系统的控制方法的流程图,本实施例适用于微网能量管理系统利用已有的微网电能设备(如负载、储能设备和并网开关等)进行微网电能质量调控并提高调控精确性和可行性的过程,该方法可以由微网能量管理系统的控制装置来执行,该微网能量管理系统的控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该微网能量管理系统的控制装置可配置于微网能量管理系统的控制器或服务器中。如图1所示,该方法包括:
S110、获取微网待测母线的电参数信息。
其中,电参数信息可以是待测母线的电压信息和/或电流信息等。其中,电参数信息可以由电参数采集单元采集获取。其中,电参数采集单元由电参数采集传感器和信号调理电路组成,主要完成信号变送和信号调理。例如,当电参数信息为电压信息时,电参数采集单元可以由电压互感器以及信号调理电路组成。当电参数信息为电流信息时,电参数采集单元可以由电流互感器以及信号调理电路组成。
S120、根据电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略。
其中,控制器或服务器接收电参数信息并根据电参数信息按照第一控制策略进行调整得到第一调整策略。
其中,第一控制策略可以为能量管理系统(Energy Management System,EMS)控制策略。其中,第一控制策略为微网能量管理系统原有的控制策略。
其中,第一调整策略可以为经过第一控制策略调整输出的调整量。其中,调整量可以为功率值,例如,有功功率或无功功率等。
S130、根据电参数信息对微网进行电能质量分析以确定微网的电能质量问题类型和问题等级。
其中,电能质量问题类型可以为短期电压问题、长期电压问题、频率偏差问题等。问题等级是指产生对应问题类型的问题严重性高低。
其中,控制器或服务器接收电参数信息,并基于电参数信息对微网进行电能质量分析(Power Quality Analyzer,PQA),从而可以确定微网当前的电能质量所处的问题类型以及问题等级。
S140、将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略。
其中,第二控制策略可以为自适应控制策略。例如,自适应PID控制策略、自适应模糊控制策略等,具体可根据实际情况设置自适应控制策略,在此不做具体的限定。
其中,控制策略决策单元根据确定出的微网的电能质量问题类型和问题等级,将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,确定出第二调整策略,以调控微网。或者,将微网的电能质量问题类型和问题等级通过第二控制策略调整得到第二调整策略。
S150、根据第一调整策略和第二调整策略调控微网。
具体的,将第一调整策略和第二调整策略合并共同调控微网,以在保证微网正常功能的同时解决微网的电能质量问题,使微网的电能质量满足要求,从而确保系统负载的正常运行。
在本实施例的技术方案中,该微网能量管理系统的控制方法的工作原理为:参考图1,首先,获取微网待测母线的电参数信息;根据电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;根据电参数信息对微网进行电能质量分析以确定微网的电能质量问题类型和问题等级;将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略;根据第一调整策略和第二调整策略调控微网。由此可知,通过对微网的电能质量进行分析可以确定微网当前所处的问题类型和问题等级,并将确定的问题结果通过预设问题处理策略比对或按照第二控制策略调整得到相应的第二调整策略,由此可以准确定位微网存在的电能质量问题并精准给出对应的第二调整策略,从而提高微网电能质量分析、判断及调控的准确性。且无需改变系统原有的第一控制策略的调整,并且将系统原有的第一控制策略的调整结果(即第一调整策略)与第二调整策略合并共同调控微网,可在保证微网正常功能的同时进一步提高微网电能质量调控的准确性,以及可行性。此外,与现有技术相比,无需再额外增加电能质量调节装置就可以实现对微网的电能质量分析、判断及调控,在降低系统复杂度的同时还可以降低设备投入成本。
本实施例的技术方案通过提供一种微网能量管理系统的控制方法,该微网能量管理系统的控制方法由微网能量管理系统的控制装置执行,控制方法包括:获取微网待测母线的电参数信息;根据电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;根据电参数信息对微网进行电能质量分析以确定微网的电能质量问题类型和问题等级;将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略;根据第一调整策略和第二调整策略调控微网。由此可知,通过该方法可以实现:准确定位出微网存在的电能质量问题并精准给出对应的第二调整策略,从而提高微网电能质量分析、判断及调控的准确性。且无需改变系统原有的第一控制策略的调整,并且将系统原有的第一控制策略的调整结果(即第一调整策略)与第二调整策略合并共同调控微网,可在保证微网正常功能的同时进一步提高微网电能质量调控的准确性,以及可行性。此外,与现有技术相比,无需再额外增加电能质量调节装置就可以实现对微网的电能质量分析、判断及调控,在降低系统复杂度的同时还可以降低设备投入成本。
需要说明的是,本发明实施例所提供的微网能量管理系统的控制方法适用于利用微网当中现有的发电设备、负载等设备进行微网电能质量调控,从而无需增加额外的电能质量调节装置就可以实现对微网的电能质量分析、判断及调控,在降低系统复杂度的同时还可以降低设备投入成本。例如,采用本发明实施例所提供的微网能量管理系统的控制方法利用微网现有的风力发设备进行电能质量调控,在调控时,无需增加额外的电能质量调节装置,且不会改变风力发电设备的正常功能(如正常的风力发电调控功能),就可实现对微网电能质量进行精确调控。
图2是本发明实施例中提供的另一种微网能量管理系统的控制方法的流程图。作为一种实施方式,可选地,参考图2,该方法包括:
S210、获取微网待测母线的电参数信息。
S220、根据电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略。
可选地,第一控制策略为EMS控制策略。
S230、根据电参数信息计算微网各电能质量指标。
其中,电能质量指标包括短期电压指标、长期电压指标和频率指标等。其中,电参数信息包括电压和/电流信息。因此,根据待测母线的电压和/或电流信息可以计算出微网的短期电压指标、长期电压指标和频率指标等。
其中,电能质量指标可以通过对电参数信息进行模数转换和数据处理(如频域变换等)得到。例如,可以通过具有DSP控制器以及外部存储器SDRAM与FLSH的数据处理单元得到。
可选地,电能质量指标至少包括以下之一:短期电压骤降、短期电压突升、短期电压中断、短期频率骤降、短期频率突升、长期电压持续中断、长期过电压、长期欠电压、长期电压波动、长期过频率和长期欠频率。
图3是本发明实施例中提供的微网电能质量指标分布示意图。可选地,电能质量指标可参考图3所示出的各项指标。
S240、将各电能质量指标与对应的预设参考指标进行比对,以确定微网的问题类型和问题等级。
其中,每种电能质量指标都具有相应的预设参考指标。例如,短期电压骤降指标具有对应的预设短期电压骤降参考指标,长期欠电压指标具有对应的预设长期欠电压参考指标等。
其中,问题等级可分为严重等级、较重等级和一般等级。此外,需要说明的是,问题等级的分类可根据实际情况进行设置,在此不做具体的限定。
图4是本发明实施例中提供的根据电能质量指标确定问题类型和问题等级的流程示意图。参考图4,电参数采集单元实时采集待测母线的电参数信息并发送给运算处理单元,运算处理单元实时计算微网的各电能质量指标值,并将计算出的微网各电能质量指标值与各指标对应的预设参考指标进行比对,从而可以准确确定出微网当前存在的电能质量问题的类型以及对应的问题等级,进而提高后续调整策略确定的准确性。其中,预设参考指标可以通过人工设定输入到判断程序中。
示例性的,以短期电压骤降指标为例,短期电压骤降指标的具体比对过程为:设预设短期电压骤降参考指标为:1秒内电压骤降大于5V可判定出现短期电压骤降,且若1秒内电压骤降大于5V且小于10V,对应的问题等级为一般等级;若1秒内电压骤降大于10V且小于15V,对应的问题等级为较重等级;若1秒内电压骤降大于15V,则对应的问题等级为严重等级。假设运算处理单元计算出微网当前的短期电压骤降指标值为1秒内电压骤降12V,则可准确确定出微网出现短期电压骤降问题,且对应的问题等级为较重等级。需要说明的是,其他电能指标的比对原理与短期电压骤降指标类似,在此不再赘述。
可选地,微网的电能质量问题类型至少包括以下之一:短期变动电压骤降、短期变动电压突升、短期变动电压中断、短期变动频率骤降、短期变动频率突升、长期变动电压持续中断、长期变动过电压、长期变动欠电压、长期变动电压波动、长期变动过频率和长期变动欠频率。
其中,通过将各电能质量指标与对应的预设参考指标进行比对,确定出的微网当前的电能质量问题的问题类型可能为短期变动电压骤降、短期变动电压突升、短期变动电压中断、短期变动频率骤降、短期变动频率突升、长期变动电压持续中断、长期变动过电压、长期变动欠电压、长期变动电压波动、长期变动过频率和长期变动欠频率中的0种、一种或多种。可选地,每种问题类型对应的问题等级至少包括正常等级和异常等级;当微网的问题等级为正常等级时,第二调整策略为不动作;当微网的问题等级为异常等级时,第二调整策略为动作。在确定出存在电能质量问题后,各种问题类型对应的问题等级可能为正常等级或异常等级。
表1预设问题处理策略(短期变动对照表)
其中,Q为无功功率,P为有功功率;
S250、控制策略决策单元将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,以确定第二调整策略。
其中,预设问题处理表可参考表1和表2。其中,表1为短期变动(包括电压和频率)对照表,表2为长期变动(包括电压和频率)对照表。
表2预设问题处理策略(长期变动对照表)
其中,Q为无功功率,P为有功功率;
可选地,正常等级为一般等级;异常等级至少包括严重等级和较重等级。将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对确定第二调整策略,包括:当微网的问题等级为一般等级时,第二调整策略为不动作;当微网的问题类型为短期变动电压中断和/或长期变动电压持续中断,且对应的问题等级为严重等级,第二调整策略为切断微网系统并网点开关;当微网的问题类型为短期变动电压中断,且对应的问题等级为所述较重等级,第二调整策略为即刻调整储能系统工作状态从PQ控制模式切换至VF控制模式,同时切除部分负载;当微网的问题类型为长期变动电压持续中断,且对应的问题等级为较重等级,第二调整策略为启动发电设备的低电压穿越能力,和/或切换至微网离网运行状态;当微网的问题类型及对应的问题等级为剩余其他情况时,第二调整策略为调整有功功率的大小和/或无功功率的大小。
需要说明的是,本发明实施例所提供的微网能量管理系统的控制策略是用于控制微网当中的已有设备。其中,已有设备可以是负载、储能设备和并网点开关等。
其中,当微网的问题等级为一般等级时,第二调整策略为不动作是指:无论微网的问题类型是哪种,只要其对应的问题等级为一般等级,则对应的调整策略都是不动作。
其中,微网的问题类型及对应的问题等级为剩余其他情况是指包括:问题类型为短期电动电压骤降、短期变动电压突升、短期变动频率骤降、短期变动频率突升、长期变动过电压、长期变动欠电压、长期变动电压波动、长期变动过频率和长期变动欠频率,且各种问题类型对应的问题等级包括严重等级和较重等级,具体的问题类型、问题等级和相应的第二调整策略可参考表1和表2。
其中,根据步骤S240可准确定位出微网当前存在的电能质量问题的问题类型和对应的问题等级,然后将确定出的问题结果与预设问题处理策略比对,无论当前存在任何种电能质量问题,都可针对具体的问题类型和对应的问题等级按照预设问题处理对照表精准给出对应的调整策略,由此可实现实时准确解决系统电能质量问题,提高电能质量问题调控的有效性和准确性,提高系统整体的调控性能,从而实确保系统负载的正常运行。
S260、根据第一调整策略和第二调整策略的并集或交集调控微网。
其中,第一调整策略和第二调整策略可能存在部分相同的策略部分和部分不同的策略,也可能存在完全相同或完全不相同的策略等情况。对此可根据实际情况选择第一调整策略和第二调整策略的并集或交集最为最终的调控量以调控微网。
其中,具体可根据实际情况进行设置,在此不做具体的限定。进一步提高调控的准确性,提高系统的性能,提高电能质量问题处理的有效性。
在本实施例的技术方案中,该微网能量管理系统的控制方法的工作原理为:参考图2,首先,获取微网待测母线的电参数信息;根据电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;根据电参数信息计算微网各电能质量指标;将各电能质量指标与对应的预设参考指标进行比对,以确定微网的问题类型和问题等级;将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,以确定第二调整策略;最后,根据第一调整策略和第二调整策略的并集或交集调控微网。由此可知,通过对微网的电能质量进行分析可以确定微网当前所处的问题类型和问题等级,并将确定的问题结果通过预设问题处理策略比对得到相应的第二调整策略,由此可以准确定位微网存在的电能质量问题并精准给出对应的第二调整策略,从而提高微网电能质量分析、判断及调控的准确性。且无需改变系统原有的第一控制策略的调整,并且将系统原有的第一控制策略的调整结果(即第一调整策略)与第二调整策略合并共同调控微网的电能质量,可在保证微网正常功能的同时进一步提高微网电能质量调控的准确性,以及可行性。此外,与现有技术相比,无需再额外增加电能质量调节装置就可以实现对微网的电能质量分析、判断及调控,在降低系统复杂度的同时还可以降低设备投入成本。
图5是本发明实施例中提供的一种微网能量管理系统的控制装置的结构框图。本发明实施例提供了一种微网能量管理系统的控制装置,参考图5,该微网能量管理系统的控制装置包括:至少一个运算处理单元10、电参数采集单元20和控制策略决策单元30;电参数采集单元20用于获取微网待测母线1的电参数信息;运算处理单元10用于根据电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;运算处理单元10用于根据电参数信息对微网进行电能质量分析以确定微网的电能质量问题类型和问题等级;控制策略决策单元30用于将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略;运算处理单元10还用于根据第一调整策略和第二调整策略调控微网。
其中,运算处理单元10负责根据第一调整策略和第二调整策略下发最终的控制量至被控设备2,其中,参考图5,该微网能量管理系统还包括控制信号接口单元40,控制信号接口单元40,与运算处理单元10连接,用于接收运算处理单元10下发的最终控制量,并将最终控制量经过数据帧打包、加密等流程后将控制信号下发给被控设备2。
其中,电参数采集单元20与待测母线1、运算处理单元10以及控制策略决策单元30连接。电参数采集单元20采集获取到待测母线1的电参数信息后发送给运算处理单元10。其中,运算处理单元10接收到电参数信息后,根据电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略。其中,运算处理单元10还与控制策略决策单元30连接,运算处理单元10接收到电参数信息后,根据电参数信息对微网进行电能质量分析以确定微网的电能质量问题类型和问题等级并发送给控制策略决策单元30。控制策略决策单元30接收到微网的电能质量问题类型和问题等级后,将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略;控制策略决策单元30确定出第二调整策略后发送给运算处理单元10。最后,运算处理单元根据第一调整策略和第二调整策略下发最终的控制量至控制信号接口单元40,以通过控制信号接口单元40输出至被控设备2,以实现对微网的调控。
本实施例的技术方案通过提供一种微网能量管理系统的控制装置,该微网能量管理系统的控制装置包括:至少一个运算处理单元、电参数采集单元和控制策略决策单元;电参数采集单元用于获取微网待测母线的电参数信息;运算处理单元用于根据电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;运算处理单元用于根据电参数信息对所述微网进行电能质量分析以确定微网的电能质量问题类型和问题等级;控制策略决策单元用于将微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略;运算处理单元还用于根据第一调整策略和第二调整策略调控微网。由此可知,通过该系统可以实现:准确定位出微网存在的电能质量问题并精准给出对应的第二调整策略,从而提高微网电能质量分析、判断及调控的准确性。且无需改变系统原有的第一控制策略的调整,并且将系统原有的第一控制策略的调整结果(即第一调整策略)与第二调整策略合并共同调控微网的电能质量,可在保证微网正常功能的同时进一步提高微网电能质量调控的准确性,以及可行性。此外,与现有技术相比,无需再额外增加电能质量调节装置就可以实现对微网的电能质量分析、判断及调控,在降低系统复杂度的同时还可以降低设备投入成本。
需要说明的是,本发明实施例提供的微网系统还包括至少一种可增加或减少调控量的电气设备(如储能系统、或超级电容器),以及一种或一种以上可减少调控量的发电设备(如光伏发电系统、风力发电系统等)。
图6是本发明实施例提供的另一种微网能量管理系统的控制装置的结构框图。作为一种实施方式,可选地,参考图6,该微网能量管理系统的控制装置还包括数据处理单元50;数据处理单元50用于根据电参数信息计算微网各电能质量指标;运算处理单元10还用于将各电能质量指标与对应的预设参考指标进行比对,以确定微网的问题类型和问题等级。
其中,原有的第一控制策略的调整与第二调整策略的确定可以共用同一套运算处理单元10,可以简化系统的结构,降低系统复杂度,降低设备成本。
可选地,电参数采集单元可以为电压/电流采集单元21,具体是使用电压还是电流,可根据实际情况进行设置,在此不做具体的限定。
图7是本发明实施例提供的另一种微网能量管理系统的控制装置的结构框图。作为一种实施方式,可选地,参考图7,该微网能量管理系统的控制装置包括两个运算处理单元,分别为第一运算处理单元11和第二运算处理单元12。
其中,原有的第一控制策略的调整与第二调整策略的确定分别采用一套运算处理单元,即原有的第一控制策略的调整采用第一运算处理单元11处理,第二调整策略的确定采用第二运算处理单元12处理,由此可以提高数据处理的速度,进而提高微网电能质量分析、判断和调控的及时性。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (12)
1.一种微网能量管理系统的控制方法,其特征在于,
包括:
获取所述微网待测母线的电参数信息;
根据所述电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;
根据所述电参数信息对所述微网进行电能质量分析以确定所述微网的电能质量问题类型和问题等级;
将所述微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略;
根据所述第一调整策略和所述第二调整策略调控所述微网。
2.根据权利要求1所述的微网能量管理系统的控制方法,其特征在于,
所述根据所述电参数信息对所述微网进行电能质量分析以确定所述微网的电能质量问题类型和问题等级,包括:
根据所述电参数信息计算所述微网各电能质量指标;
将各电能质量指标与对应的预设参考指标进行比对,以确定所述微网的问题类型和问题等级。
3.根据权利要求2所述的微网能量管理系统的控制方法,其特征在于,所述电能质量指标至少包括以下之一:短期电压骤降、短期电压突升、短期电压中断、短期频率骤降、短期频率突升、长期电压持续中断、长期过电压、长期欠电压、长期电压波动、长期过频率和长期欠频率。
4.根据权利要求1所述的微网能量管理系统的控制方法,其特征在于,所述微网的电能质量问题类型至少包括以下之一:短期变动电压骤降、短期变动电压突升、短期变动电压中断、短期变动频率骤降、短期变动频率突升、长期变动电压持续中断、长期变动过电压、长期变动欠电压、长期变动电压波动、长期变动过频率和长期变动欠频率。
5.根据权利要求4所述的微网能量管理系统的控制方法,其特征在于,
每种问题类型对应的问题等级至少包括正常等级和异常等级;
当所述微网的问题等级为所述正常等级时,所述第二调整策略为不动作;
当所述微网的问题等级为所述异常等级时,所述第二调整策略为动作。
6.根据权利要求5所述的微网能量管理系统的控制方法,其特征在于,所述正常等级为一般等级;所述异常等级至少包括严重等级和较重等级;
所述将所述微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对确定第二调整策略,包括:
当所述微网的问题等级为所述一般等级时,所述第二调整策略为不动作;
当所述微网的问题类型为所述短期变动电压中断和/或所述长期变动电压持续中断,且对应的问题等级为所述严重等级,所述第二调整策略为切断微网系统并网点开关;
当所述微网的问题类型为所述短期变动电压中断,且对应的问题等级为所述较重等级,所述第二调整策略为即刻调整储能系统工作状态从PQ控制模式切换至VF控制模式,同时切除部分负载;
当所述微网的问题类型为所述长期变动电压持续中断,且对应的问题等级为所述较重等级,所述第二调整策略为启动发电设备的低电压穿越功能,和/或切换至微网离网运行状态;
当所述微网的问题类型及对应的问题等级为剩余其他情况时,所述第二调整策略为调整有功功率的大小和/或无功功率的大小。
7.根据权利要求1所述的微网能量管理系统的控制方法,其特征在于,所述第一控制策略为EMS控制策略。
8.根据权利要求1所述的微网能量管理系统的控制方法,其特征在于,所述第二控制策略为自适应控制策略。
9.根据权利要求1所述的微网能量管理系统的控制方法,其特征在于,所述根据所述第一调整策略和所述第二调整策略调控所述微网,包括:
根据所述第一调整策略和所述第二调整策略的并集或交集调控所述微网。
10.根据权利要求1所述的微网能量管理系统的控制方法,其特征在于,所述电参数信息至少包括电压和电流中的一种。
11.一种微网能量管理系统的控制装置,其特征在于,包括:至少一个运算处理单元、电参数采集单元和控制策略决策单元;
所述电参数采集单元用于获取所述微网待测母线的电参数信息;
所述运算处理单元用于根据所述电参数信息按照第一控制策略调整确定第一调整策略;
所述运算处理单元用于根据所述电参数信息对所述微网进行电能质量分析以确定所述微网的电能质量问题类型和问题等级;
所述控制策略决策单元用于将所述微网的电能质量问题类型和问题等级与预设问题处理策略比对,或按照第二控制策略调整,以确定第二调整策略;
所述运算处理单元还用于根据所述第一调整策略和所述第二调整策略调控所述微网。
12.根据权利要求11所述的微网能量管理系统的控制装置,其特征在于,还包括数据处理单元;
所述数据处理单元用于根据所述电参数信息计算所述微网各电能质量指标;
所述运算处理单元还用于将各电能质量指标与对应的预设参考指标进行比对,以确定所述微网的问题类型和问题等级。
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