CN212114896U - 一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统，包括依次设置的主站控制层、虚拟电厂层、用户层和设备层，所述主站控制层通过虚拟电厂对设备层的各响应终端进行调度控制及数据计算；所述虚拟电厂层包括多个虚拟电厂，且各虚拟电厂与主站控制层之间、用户层之间分别建立信息双向互通，用以响应双向调控；所述用户层包括多个能源体系，各能源体系分别连接多个相应的响应服务器，各个响应服务器通过有线或无线的方式连接设备层的多个响应终端。与现有技术相比，本实用新型具有缩短系统计算及信息传输时间，操作智能、准确等优点。

Description

一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统

技术领域

本实用新型涉及电能管控技术领域，尤其是涉及一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统。

背景技术

近年来，随着人们对电能的需求越来越大，对通信传输的要求也越来越高，大大加速了电能管控技术的发展。现有电能管控系统大多是单线系统，与实际情况有较大区别，且大多没有被充分关联使用到综合自动化平台中。然而，目前尚未有一个能够实现多可控终端连接、缩短系统计算及信息传输时间电能管控系统，且单线系统面临着设备成本高、不够智能等诸多问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统，该系统通过引入虚拟电厂，将多个虚拟电厂通过用户层连接多个响应终端缩短系统计算及信息传输时间，进而提升通信传输效率。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统，包括依次设置的主站控制层、虚拟电厂层、用户层和设备层，所述虚拟电厂层包括多个虚拟电厂，且各虚拟电厂与主站控制层之间、用户层之间分别交互连接，所述用户层包括多个能源体系，各能源体系分别连接多个相应的响应服务器，所述设备层包括分散式的多个响应终端，各个响应服务器通过有线或无线的方式连接相对应的响应终端。

优选地，所述的主站控制层包括调度服务器、电力交易服务器和虚拟电厂管理服务器，所述调度服务器与电力交易服务器无线交互连接，所述电力交易服务器与虚拟电厂管理服务器无线交互连接，调度服务器、电力交易服务器和虚拟电厂管理服务器分别与虚拟电厂层的各虚拟电厂双向互通。

优选地，所述设备层中各个响应终端分别设有各自的控制器，所述调度服务器通过虚拟电厂连接设备层中各个响应终端的控制器。

优选地，所述用户层包括能源站、充换电站在内的多个能源体系。

优选地，多个响应终端包括燃气轮机、蓄冷机、光伏板、储能装置、电锅炉、空调和充电设备。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型系统利用多个虚拟电厂通过用户层连接多个响应终端，能够尽量缩短系统计算及信息传输时间，且减少设备成本。

2)本实用新型系统将多个虚拟电厂通过用户层连接多个响应终端，可实现聚合同一区域各类资源，构建调度可见可调的虚拟电厂机组，结合现有互联网技术，能够分层处理海量数据，且能够减少构建模型所需信息量及复杂度，进而提升通信传输效率。

3)各虚拟电厂可拥有位于不同电力分区(或地调调度范围)的多个机组，各个虚拟电厂与主站控制层三个平台服务器之间分别建立信息双向互通，可减小分布式光伏发电功率的不可控范围，提高自动化管理的有效性。

4)本实用新型利用虚拟电厂将各类分布式资源通过互联网联系在一起，相比传统单线系统的电网管控，提出了调度-交易-运管一体化的基于虚拟电厂的电能管理控制架构，本实用新型系统采用统一管理、统一操作的管理模式，操作更加智能、准确。

5)虚拟电厂通过响应服务器可深入采集各个响应终端的数据，海量数据有助于制订针对性的管控策略，获取最大效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例中基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统的结构示意图；

图中标号所示：

1、主站控制层，2、虚拟电厂层，3、用户层，4、设备层，5、调度服务器，6、电力交易服务器，7、虚拟电厂管理服务器，8、虚拟电厂，9、能源站，10、充换电站，11、响应服务器，12、光伏板，13、充电设备，14、空调，15、储能装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

本实用新型涉及一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统，该系统基于虚拟电厂技术，虚拟电厂技术是多个分布式电源、负荷以及储能装置的集合，本实用新型根据虚拟电厂的分布式电源可以独立运行也可以并网运行的特点，在不改变原有电气物理结线的前提下，实现多个分布电源的协调优化运行，并实现智能、快速、有效的电能管理控制。

如图1所示，本实用新型基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统具体包括依次设置的主站控制层1、虚拟电厂层2、用户层3和设备层4。

用户层3包括能源站9、充换电站10等多个能源体系。各能源体系分别连接多个相应的响应服务器11，多个响应服务器11各自通过有线或无线的方式连接多个响应终端，用于对响应终端进行多能互补，并采集各个响应终端的数据。每一个响应终端设有各自的控制器，响应服务器11与对应的响应终端的控制器无线连接。

设备层4具有分散式的多个响应终端，包括燃气轮机、蓄冷机、光伏板12、储能装置15、电锅炉、空调14和充电设备13等。每一个储能装置15设有独立的控制器。

虚拟电厂层2包括多个相互独立设置的虚拟电厂8。每一个虚拟电厂8与用户层3连接，用于聚合协调各能源体系的响应信息，并将获取的响应信息、虚拟电厂外特性、虚拟电厂档案等信息发送至虚拟电厂管理服务器。响应信息包括响应终端储能信息、用电量信息等。各虚拟电厂8可拥有位于不同电力分区(或地调调度范围)的多个机组。多个虚拟电厂8与主站控制层1之间分别建立信息双向互通。本实用新型虚拟电厂8按地域就近原则组成多台虚拟发电机，每台发电机组应尽量包含分布式发电、储能、空调等柔性负荷、电动车充电等多种资源方式，能够响应双向调控的需求。

主站控制层1包括调度服务器5、电力交易服务器6和虚拟电厂管理服务器7。调度服务器5与电力交易服务器6无线交互连接，调度服务器5用于发送调度需求到电力交易服务器6，电力交易服务器6用于将出清结果发送至调度服务器5。电力交易服务器6与虚拟电厂管理服务器7无线相互连接，每一个虚拟电厂8与虚拟电厂管理服务器7无线连接。虚拟电厂管理服务器7将虚拟电厂特性执行认定结果发送至电力交易服务器6。电力交易服务器6与虚拟电厂层2的各虚拟电厂8无线连接，电力交易服务器6用于获取虚拟电厂8发送的注册信息、报价信息和合同信息等，并对信息进行处理、计算。虚拟电厂8则获取电力交易服务器6发送的出清结果和结算结果。调度服务器5无线连接各虚拟电厂8，调度服务器5将调用指令经过虚拟电厂8传送到用户层3，再下达给设备层4的各个响应终端的控制器。

本实用新型系统利用多个虚拟电厂通过用户层连接多个响应终端，能够尽量缩短系统计算及信息传输时间，减少设备成本，且有利于在同样的硬件条件下可追求系统参数最优。将多个虚拟电厂通过用户层连接多个响应终端，可实现聚合同一区域各类资源，构建调度可见可调的虚拟电厂机组，结合现有互联网技术，能够分层处理海量数据，进而提升通信传输效率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统，其特征在于，包括依次设置的主站控制层(1)、虚拟电厂层(2)、用户层(3)和设备层(4)，所述虚拟电厂层(2)包括多个虚拟电厂(8)，且各虚拟电厂(8)与主站控制层(1)之间、用户层(3)之间分别交互连接，所述用户层(3)包括多个能源体系，各能源体系分别连接多个相应的响应服务器(11)，所述设备层(4)包括分散式的多个响应终端，各个响应服务器(11)通过有线或无线的方式连接相对应的响应终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统，其特征在于，所述的主站控制层包括调度服务器(5)、电力交易服务器(6)和虚拟电厂管理服务器(7)，所述调度服务器(5)与电力交易服务器(6)无线交互连接，所述电力交易服务器(6)与虚拟电厂管理服务器(7)无线交互连接，调度服务器(5)、电力交易服务器(6)和虚拟电厂管理服务器(7)分别与虚拟电厂层(2)的各虚拟电厂(8)双向互通。

3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统，其特征在于，所述设备层(4)中各个响应终端分别设有各自的控制器，所述调度服务器(5)通过虚拟电厂(8)连接设备层(4)中各个响应终端的控制器。

4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统，其特征在于，所述用户层(3)包括能源站(9)、充换电站(10)在内的多个能源体系。

5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟电厂的分布式电能管理控制系统，其特征在于，多个响应终端包括燃气轮机、蓄冷机、光伏板(12)、储能装置(15)、电锅炉、空调(14)和充电设备(13)。

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