一種主動配電網下間歇性能源消納監測系統，包括測量控制單元、4G無線通信網絡和后臺服務器，其中，測量控制單元包括負荷狀態模塊、開關狀態模塊、網絡拓撲模塊、無功補償裝置模塊、DG模塊、儲能裝置模塊、嵌入式ARM；負荷狀態模塊、開關狀態模塊、網絡拓撲模塊、無功補償裝置模塊、DG模塊、儲能裝置模塊分別通信連接到嵌入式ARM；嵌入式ARM與測量控制單元的無線通信模塊通信連接，無線通信模塊與4G無線通信網絡通信連接，4G無線通信網絡與后臺服務器通信連接。本發明專利技術系統，采用預測和在線監測有效結合，解決了間歇性能源并網后電網將出現負荷峰谷差加大、電能質量變差、運行穩定性降低等問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統智能控制，尤其涉及一種主動配電網下間歇性能源消納監測系統。
技術介紹
隨著電力需求的持續增長、傳統能源緊缺不斷加深、環境問題日益突出，如分布式電源(Distributed Generat1n, DG)大規模并網，將成為電網企業面臨的挑戰。DG發電具有間歇性和不確定性，傳統配電網已經無法滿足由DG、儲能系統、可控負荷等組成的間歇性能源系統的需求。主動配電網系統(Active Distribut1n Systems, ADS)，具備組合控制各種分布式能源(DG、可控負荷、儲能、需求側管理等)能力的配電網絡，其目的是加大配電網對于間歇性能源的接納能力、提升配電網資產的利用率、延緩配電網的升級投資以及提高用戶的用電質量和供電可靠性。專利文獻CN201210013976.3公開的基于主動機制的配電網間歇式能源消納系統及其方法，首先在間歇式能源接入點由源網協調控制器就地消納間歇式能源，若間歇式能源過剩，過剩能源向中壓配網層輸送，然后在中壓配網層中主動配網控制器通過全局最優協調以及分布自治的主動機制算法實現間歇式能源消納，實現配電網的最優調度、運行方式優化及電壓協調控制，實現在滿足配電網安全經濟運行前提下，對于接入配電網的間歇式能源進行最大限度消納和高效利用。在Walling R A等人2008年在IEEE輸電匯刊，23 (3):1636-1644的分布式能源對電力傳輸系統的影響概述 (Summary of distributed resources impact on powerdelivery systems )文獻中公開了:在ADS中，雙向潮流使得諸如風能、太陽能等間歇性能源及負荷預測的不確定性問題進一步加劇，將影響到電網的運行狀態和經濟性。在Zou K等人2012年在IEEE可持續能源匯刊，3(1):112-123的具有混合DG的配電系統規劃的無功容量和系統不確定性 (Distribut1n system planning withincorporat1n DG reactive capability and system uncertainties )文南犬中，針對電網中存在的間歇性能源及負荷不確定性問題，建立了負荷、風速和太陽輻射量的概率模型，并以此得到規劃期內風電出力、光伏出力和負荷的平均水平。在Su C L 2010年在IEEE電力系統匯刊，25(2):786-795的使用詳細的分布操作模式隨機評估具有分布式電源的配電網絡的電壓 (Stochastic evaluat1n ofvoltages in distribut1n networks with distributed generat1n using detaileddistribut1n operat1n models )文獻中，針對負荷和分布式電源的不確定性，提出基于兩點估計的概率潮流計算方法；在Martins V F等人2011年在IEEE電力系統匯刊，26 (4):2164-2172的合并分布式電源和負載的主動配電網絡規劃的響應不確定性 (Active distribut1n networkintegrated planning incorporating distribut1n generat1n and load responseuncertainties )文獻中，提出一種多場景分析方法用于解決主動配電網規劃中分布式電源和負荷的不確定性問題；在曾博等人2013年在電工技術學報，28 (9):155-163的促進間歇性分布式電源高效利用的主動配電網雙層場景規劃方法文獻中，建立了風速和光照的概率模型，并以各預想場景下風機和光伏出力的數學期望之和作為間歇性電源的輸出。以上研究針對間歇性能源的分散性、不穩定性及發電間歇性，基于主動配電網技術構建了相應的模型，預測了各種預想情況下間歇性能源消納的情況。但是間歇性能源發電的隨機性、不確定因素太多，僅僅預測仍無法解決有效消納的問題。
技術實現思路
針對上述現有技術中存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種主動配電網下間歇性能源消納監測系統，采用預測和在線監測有效結合，解決了間歇性能源并網后電網將出現負荷峰谷差加大、電能質量變差、運行穩定性降低等問題。為了實現上述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案如下:一種主動配電網下間歇性能源消納監測系統，包括測量控制單元、4G無線通信網絡和后臺服務器，其中，測量控制單元包括負荷狀態模塊、開關狀態模塊、網絡拓撲模塊、無功補償裝置模塊、DG模塊、儲能裝置模塊、嵌入式ARM ;負荷狀態模塊、開關狀態模塊、網絡拓撲模塊、無功補償裝置模塊、DG模塊、儲能裝置模塊分別通信連接到嵌入式ARM ;嵌入式ARM與測量控制單元的無線通信模塊通信連接，無線通信模塊與4G無線通信網絡通信連接，4G無線通信網絡與后臺服務器通信連接；通過4G無線通信網絡，無線通信模塊將測量控制單元采集的電網信息數據發送到后臺服務器，和/或將后臺服務器指令下發到測量控制單元。進一步地，后臺服務器中設計有間歇性能源消納智能專家庫。進一步地，后臺服務器根據約束條件，比對間歇性能源消納智能專家庫中的各種預想狀態下的資源庫，做出決策，下發有功控制和無功控制指令。進一步地，負荷狀態模塊監控負荷狀態和用電量，并將負荷狀態和用電量實時傳送到后臺服務器。進一步地，開關狀態模塊控制開關狀態、采集開關狀態和開關量并將開關狀態和開關量傳送到后臺服務器。進一步地，網絡拓撲模塊監控網絡拓撲結構，并將網絡拓撲結構傳送到后臺服務器。進一步地，無功補償裝置模塊監控可控無功補償裝置的運行狀態，并將可控無功補償裝置的運行狀態傳送到后臺服務器。進一步地，DG運行模塊監控DG運行狀態和DG環境因素，并將DG運行狀態和DG環境因素傳送到后臺服務器。進一步地，后臺服務器發布網站信息，通過異地機監控瀏覽系統瀏覽間歇性能源的消納情況。進一步地，后臺服務器通過4G無線通信網絡為手機APP開通4G接口，通過手機監測間歇性能源的消納和電能質量狀態并且遠程控制可中斷負荷的運行。本專利技術提供的主動配電網下間歇性能源消納監測系統，其直接經濟效益主要體現在:通過先進的通信技術對接入的DG進行主動管理，實現對DG高效消納，使配電系統能夠更加經濟穩定的運行；后臺服務器，根據采集到的現場運行情況，結合專家庫，做出智能決策，改變接入DG和可中斷負荷的網絡拓撲結構，改變了傳統配電網由于存在一次網架薄弱、自動化水平不高、調度方式落后等問題；根據現場采集到的運行情況，綜合考慮供電公司收益和污染物排放最優，能制定合理實時電價，能夠使負荷的峰谷差得到明顯的削減。具有廣闊的市場前景，產業化投資50萬；從社會和生態效益的角度來講，本專利技術系統相應了國家關于智能電網可再生新能源接入系統的建設，為其提供了可靠性的保證。符合當地社會發展的需要，同時也實現了循環型經濟的目標；而且技術研發中集電子信息、計算機、先進控制技術、先進制造業和環境等多種知識，體現了智能電網技術的應用，具有較強的競爭力，推動了技術的發展。【附圖說明】圖1是本專利技術的主動配電網下間歇性能源消納監測系統的設計示意圖；圖2是本專利技術的主動配電網下間歇性能源消納監測系統的智能專家庫設計方法的示意圖。【具體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種主動配電網下間歇性能源消納監測系統，其特征在于，包括測量控制單元、4G無線通信網絡和后臺服務器，其中，所述測量控制單元包括負荷狀態模塊、開關狀態模塊、網絡拓撲模塊、無功補償裝置模塊、DG模塊、儲能裝置模塊、嵌入式ARM；所述負荷狀態模塊、開關狀態模塊、網絡拓撲模塊、無功補償裝置模塊、DG模塊、儲能裝置模塊分別通信連接到嵌入式ARM；所述嵌入式ARM與所述測量控制單元的無線通信模塊通信連接，所述無線通信模塊與所述4G無線通信網絡通信連接，所述4G無線通信網絡與所述后臺服務器通信連接；通過所述4G無線通信網絡，所述無線通信模塊將所述測量控制單元采集的電網信息數據發送到所述后臺服務器，和/或將所述后臺服務器指令下發到所述測量控制單元。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張曉芳，劉琳霞，秦婧，
申請(專利權)人：蘇州健雄職業技術學院，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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