CN115333096A - 一种微电网集中控制方法及微电网 - Google Patents

一种微电网集中控制方法及微电网 Download PDF

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Abstract

本发明属于微电网技术领域，具体涉及一种微电网集中控制方法及微电网，其中微电网集中控制方法包括如下步骤：S1、能量管理系统实时监测负荷用电的电能；S2、能量管理系统将负荷用电的电能与光伏发电的电能进行比较，当光伏发电的电能不小于负荷用电的电能时，能量管理系统控制光伏发电为负荷用电供电；S3、在满足负荷用电后，能量管理系统控制光伏发电将多出来的电能储存在储能系统中。光伏发电优先为负荷用电供电，其次是储能系统为负荷用电供电，而储能系统中的电能是光伏发电提供的，最后才是公共电网为负荷用电供电，极大地降低了用电成本，满足了经济实惠的市场需求。

Description

一种微电网集中控制方法及微电网
技术领域
本发明属于微电网技术领域，具体涉及一种微电网集中控制方法及微电网。
背景技术
微电网是一种较小规模的分散独立系统，由负荷和微电源组成，它采用了大量的先进电力技术，将燃气轮机或者风电、光伏发电、燃料电池和储能设备等装置整合在一起，直接进入用户侧。微电网可视为大电网中的一个可控单元，可在数秒内动作，提高供电区域的供电可靠性、降低损耗、稳定电压，还可以提供不间断电源满足用户的特定需求。微电网实时运行过程中需要实时的调控储能、可再生能源发电装置和负载等，可并网运行也可主动或者被动离网运行，为保障负荷的供电连续性，需要相关的方法来调节。
现有技术中，由于微电网控制方法存在缺陷，在工作中，优先使用公共电网供电，在保障负荷的供电连续性时，未将用电成本考虑在内，造成的后果是虽然保障了负荷的供电连续性，但是往往用电成本高昂，无法满足经济实惠的市场需求。
综上可知，相关技术亟待完善。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种微电网集中控制方法，能够优先使用光伏发电和储能系统供电，极大地降低了用电成本。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种微电网集中控制方法，包括如下步骤：
S1、能量管理系统实时监测负荷用电的电能；
S2、能量管理系统将负荷用电的电能与光伏发电的电能进行比较，当光伏发电的电能不小于负荷用电的电能时，能量管理系统控制光伏发电为负荷用电供电；
S3、在满足负荷用电后，能量管理系统控制光伏发电将多出来的电能储存在储能系统中；
S4、在储能系统中的电能充满后，能量管理系统控制光伏发电将多出来的电能并入公共电网中；
S5、能量管理系统将负荷用电的电能与光伏发电的电能进行比较，当光伏发电的电能小于负荷用电的电能时，能量管理系统控制光伏发电和储能系统同时为负荷用电供电；
S6、当光伏发电的电能与储能系统的电能之和小于负荷用电的电能时；能量管理系统控制公共电网与光伏发电、储能系统一起为负荷用电供电；
其中，步骤S2与步骤S5同时执行。
在一个实施例中，在所述步骤S1中，所述能量管理系统实时对微电网内主设备的运行状态进行遥测、遥信安全监控，其中微电网内主设备包含但不限于储能变流器、电池管理系统、光伏逆变器和充电桩，并对设备上报的报警事件和/或历史数据存储进行统一管理。
在一个实施例中，在所述步骤S1中，所述能量管理系统将监测到的数据和/或计算分析得到的数据通过以太网或5G通讯，上传到上级调度中心及远动通信服务器，并实时接收调度下发指令，响应AGC调频和/或AGC调峰的调度。
在一个实施例中，所述步骤S1中，所述能量管理系统与动环监控、消防系统实现联动控制，在消防事件发生时，将所有设备关机，并发出警报、声光告警，并将告警事件上传上级调度中心及远动通信服务器。
在一个实施例中，所述步骤S1中，所述能量管理系统实时接收并自动执行电网调度部门远方发送的有功功率控制信号，并根据电网频率值和/或电网调度部门指令的信号自动调节所述储能系统的有功功率输出。
在一个实施例中，所述步骤S1中，所述能量管理系统根据电力调度部门指令，系统自动调节其发出或吸收的无功功率，控制并网点电压在正常运行范围内。
在一个实施例中，所述步骤S4中，所述光伏发电和所述储能系统与所述公共电网之间均串联有防逆流装置。
在一个实施例中，所述步骤S4中，统计所述光伏发电和/或所述储能系统输送到所述公共电网中的电量。
在一个实施例中，所述步骤S6中，为所述负荷用电供电的优先顺序依次是所述光伏发电、所述储能系统和所述公共电网。
本申请的另一目的还在于提供一种微电网，其包括上述的微电网集中控制方法。
本发明的有益效果：在应用中，光伏发电优先为负荷用电供电，其次是储能系统为负荷用电供电，而储能系统中的电能是光伏发电提供的，最后才是公共电网为负荷用电供电，极大地降低了用电成本，满足了经济实惠的市场需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中的流程图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
请参阅图1，本申请实施例提供了一种微电网集中控制方法，包括如下步骤：
S1、能量管理系统实时监测负荷用电的电能；
S2、能量管理系统将负荷用电的电能与光伏发电的电能进行比较，当光伏发电的电能不小于负荷用电的电能时，能量管理系统控制光伏发电为负荷用电供电；
S3、在满足负荷用电后，能量管理系统控制光伏发电将多出来的电能储存在储能系统中；
S4、在储能系统中的电能充满后，能量管理系统控制光伏发电将多出来的电能并入公共电网中；
S5、能量管理系统将负荷用电的电能与光伏发电的电能进行比较，当光伏发电的电能小于负荷用电的电能时，能量管理系统控制光伏发电和储能系统同时为负荷用电供电；
S6、当光伏发电的电能与储能系统的电能之和小于负荷用电的电能时；能量管理系统控制公共电网与光伏发电、储能系统一起为负荷用电供电；
其中，步骤S2与步骤S5同时执行。
在应用中，光伏发电优先为负荷用电供电，其次是储能系统为负荷用电供电，而储能系统中的电能是光伏发电提供的，最后才是公共电网为负荷用电供电，极大地降低了用电成本，满足了经济实惠的市场需求。
其中，能量管理系统优选为智慧能源能量管理系统，又称微网EMS管理控制系统，还可以是计算机，根据实际工作的需要可以灵活地进行选择。光伏发电是众多清洁可再生能源的一种，除此之外，还可以是风能、地热能、潮汐能等，根据实际需要可以灵活地进行设置。
而储能系统包括储能电池、电池管理系统和储能变流器，其中储能电池优选为锂电池、碱性锌锰电池、镉镍电池或氢镍电池，除此之外，还可以是能够达到相同效果的的其他类型的电池，根据实际工作的需要可以灵活地进行设置。
在一个实施例中，在步骤S1中，能量管理系统实时对微电网内主设备的运行状态进行遥测、遥信安全监控，其中微电网内主设备包含但不限于储能变流器、电池管理系统、光伏逆变器和充电桩，并对设备上报的报警事件和/或历史数据存储进行统一管理。
在应用中，能量管理系统对微电网中的所有设备同时进行实时监控，有利于合理分配电能和降低用电成本。
进一步的，在步骤S1中，能量管理系统将监测到的数据和/或计算分析得到的数据通过以太网或5G通讯，上传到上级调度中心及远动通信服务器，并实时接收调度下发指令，响应AGC调频和/或AGC调峰的调度。
在应用中，通过这种方式，能量管理系统实现了高速通讯，和实时在线控制，极大地增加了对微电网监控的便利性。
其中，AGC是Automatic Generation Control的简称，即自动发电控制。
进一步的，步骤S1中，能量管理系统与动环监控、消防系统实现联动控制，在消防事件发生时，将所有设备关机，并发出警报、声光告警，并将告警事件上传上级调度中心及远动通信服务器。
在应用中，通过这种方式，能量管理系统极大地提高了微电网用电的安全性。
进一步的，步骤S1中，能量管理系统实时接收并自动执行电网调度部门远方发送的有功功率控制信号，并根据电网频率值和/或电网调度部门指令的信号自动调节储能系统的有功功率输出。
在应用中，通过这种方式，极大地增加了对微电网监控的便利性。
进一步的，步骤S1中，能量管理系统根据电力调度部门指令，系统自动调节其发出或吸收的无功功率，控制并网点电压在正常运行范围内。
在应用中，通过这种方式，大大地增加了微电网工作的稳定性。
进一步的，步骤S4中，光伏发电和储能系统与公共电网之间均串联有防逆流装置。
在应用中，通过这种方式，极大地提高了微电网用电的安全性。
进一步的，步骤S4中，统计光伏发电和/或储能系统输送到公共电网中的电量。
在应用中，通过这种方式，可以计算出费用，从而计算出光伏发电和/或储能系统的产值。
进一步的，步骤S6中，为负荷用电供电的优先顺序依次是光伏发电、储能系统和公共电网。
在应用中，通过这种方式，极大地降低了用电成本。
请参阅图1，本申请的另一目的还在于提供一种微电网，该微电网包括上述的微电网集中控制方法，该微电网集中控制方法参照上述实施例。由于本微电网采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种微电网集中控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、能量管理系统实时监测负荷用电的电能；
S2、能量管理系统将负荷用电的电能与光伏发电的电能进行比较，当光伏发电的电能不小于负荷用电的电能时，能量管理系统控制光伏发电为负荷用电供电；
S3、在满足负荷用电后，能量管理系统控制光伏发电将多出来的电能储存在储能系统中；
S4、在储能系统中的电能充满后，能量管理系统控制光伏发电将多出来的电能并入公共电网中；
S5、能量管理系统将负荷用电的电能与光伏发电的电能进行比较，当光伏发电的电能小于负荷用电的电能时，能量管理系统控制光伏发电和储能系统同时为负荷用电供电；
S6、当光伏发电的电能与储能系统的电能之和小于负荷用电的电能时；能量管理系统控制公共电网与光伏发电、储能系统一起为负荷用电供电；
其中，步骤S2与步骤S5同时执行。
2.根据权利要求1所述的微电网集中控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述能量管理系统实时对微电网内主设备的运行状态进行遥测、遥信安全监控，其中微电网内主设备包含但不限于储能变流器、电池管理系统、光伏逆变器和充电桩，并对设备上报的报警事件和/或历史数据存储进行统一管理。
3.根据权利要求2所述的微电网集中控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述能量管理系统将监测到的数据和/或计算分析得到的数据通过以太网或5G通讯，上传到上级调度中心及远动通信服务器，并实时接收调度下发指令，响应AGC调频和/或AGC调峰的调度。
4.根据权利要求3所述的微电网集中控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述能量管理系统与动环监控、消防系统实现联动控制，在消防事件发生时，将所有设备关机，并发出警报、声光告警，并将告警事件上传上级调度中心及远动通信服务器。
5.根据权利要求3所述的微电网集中控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述能量管理系统实时接收并自动执行电网调度部门远方发送的有功功率控制信号，并根据电网频率值和/或电网调度部门指令的信号自动调节所述储能系统的有功功率输出。
6.根据权利要求3所述的微电网集中控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述能量管理系统根据电力调度部门指令，系统自动调节其发出或吸收的无功功率，控制并网点电压在正常运行范围内。
7.根据权利要求1所述的微电网集中控制方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述光伏发电和所述储能系统与所述公共电网之间均串联有防逆流装置。
8.根据权利要求1所述的微电网集中控制方法，其特征在于：所述步骤S4中，统计所述光伏发电和/或所述储能系统输送到所述公共电网中的电量。
9.根据权利要求1所述的微电网集中控制方法，其特征在于：所述步骤S6中，为所述负荷用电供电的优先顺序依次是所述光伏发电、所述储能系统和所述公共电网。
10.一种微电网，其特征在于，所述微电网在运行时采用权利要求1至9任一项所述的微电网集中控制方法。
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