微电网孤岛环境下的功率分配系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力系统技术领域，特别是设及一种微电网孤岛环境下的功率分配系 统。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的发展和能源消耗的增长，传统的电力发电已经不能满足社会用电 的增长，同时还面临着能源匿乏、系统老化、环境污染等问题。微电网是相对传统大电网的 一个概念，是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静 态开关关联至常规电网。微电网具有灵活、高效、环保W及能源多样等优势，它主要是由分 布式电源、负荷W及储能系统组成的可控单元。微电网的提出旨在解决电力供应的分区就 近平衡及供电服务质量的提升问题。运意味着电源布局均匀，电压等级低、层次少，电力输 送距离短，因此其潜在的优势是电网的电能损耗小、投资省、供电可靠性高，对环境影响较 小。
[0003] 微电网作为一个小而全的发供电系统，存在大量技术问题需要解决，例如分布式 电源的优化配置，分布式电源，负荷，储能设备及与微电网系统之间的协调控制等。其中协 调控制问题是孤岛微电网研究中的一个难点。当微电网与主电网连接运行时，微电网可W 从主电网获得电能，也可W向主电网输送电能。在运种运行模式下，微电网的电力供求平衡 可W在一定程度上依赖于主网。
[0004] 然而，当微电网孤岛运行时，间歇性很强的可再生能源对微电网运行和控制提出 新的挑战，需要先进的控制技术来协调微电网中的各个单元并保证电力供求平衡，维持微 电网的稳定运行。目前的研究大多是针对微电网并网状态下的功率分配，在将运一技术直 接应用于电网孤岛运行时的功率分配，难W协调微电网中的各个单元并保证电力供求平 衡，功率分配效果较差。
【发明内容】
[0005] 基于此，有必要针对功率分配效果较差的问题，提供一种微电网孤岛环境下的功 率分配系统。
[0006] -种微电网孤岛环境下的功率分配系统，包括：
[0007] 第一功率测量模块、第二功率测量模块、通信模块和控制模块；
[000引所述第一功率测量模块与用户负载相连接，所述第二功率测量模块与孤岛环境下 的微电网的分布式电源相连接，所述第一功率测量模块和第二功率测量模块通过所述通信 模块与所述控制模块相连接；
[0009] 所述第一功率测量模块用于测量初始时刻所述用户负载的第一电能数据，并通过 所述通信模块将所述第一电能数据发送到所述控制模块；
[0010] 所述第二功率测量模块用于测量初始时刻所述分布式电源的第二电能数据，并通 过所述通信模块将所述第二电能数据发送到所述控制模块；
[0011] 所述控制模块用于根据所述第一电能数据和第二电能数据确定初始时刻所述分 布式电源的电价值，将所述分布式电源的电价值与各个用户负载的预设电价值进行比较， 并根据比较结果控制所述分布式电源对各个用户负载的输出功率。
[0012] 上述微电网孤岛环境下的功率分配系统，通过测量到的用户负载的第一电能数据 和分布式电源的第二电能数据确定初始时刻所述分布式电源的电价值，根据所述分布式电 源的电价值与各个用户负载的预设电价值的比较结果控制所述分布式电源对各个用户负 载的输出功率，能够在满足负载能正常运行的情况下，协调控制微电网的功率分配，协调微 电网中的各个单元并保证电力供求平衡，从而达到整个本地微电网资源效益的最大化，提 高了微电网孤岛环境下的功率分配效果。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明的微电网孤岛环境下的功率分配系统的结构示意图；
[0014] 图2为本发明的各节点之间的网络拓扑通信的示意图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图对本发明的微电网孤岛环境下的功率分配系统的实施例进行说明。
[0016] 图1为本发明的微电网孤岛环境下的功率分配系统的结构示意图。如图1所示，本 发明的微电网孤岛环境下的功率分配系统可包括：
[0017] 第一功率测量模块10、第二功率测量模块20、通信模块30和控制模块40;
[0018] 所述第一功率测量模块10与用户负载相连接，所述第二功率测量模块20与孤岛环 境下的微电网的分布式电源相连接，所述第一功率测量模块10和第二功率测量模块20通过 所述通信模块30与所述控制模块40相连接；
[0019] 所述第一功率测量模块10用于测量初始时刻所述用户负载的第一电能数据，并通 过所述通信模块30将所述第一电能数据发送到所述控制模块40;
[0020] 所述第二功率测量模块20用于测量初始时刻所述分布式电源的第二电能数据，并 通过所述通信模块30将所述第二电能数据发送到所述控制模块40;
[0021] 所述控制模块40用于根据所述第一电能数据和第二电能数据确定初始时刻所述 分布式电源的电价值，将所述分布式电源的电价值与各个用户负载的预设电价值进行比 较，并根据比较结果控制所述分布式电源对各个用户负载的输出功率。
[0022] 本文中，所述通信模块可W是ZIGB邸模块，可通过ZIGB邸通信技术进行通信。实际 情况中，用户数量多，微电网的网络拓扑结构复杂，为了更好说明本发明的方法，W如图2所 示的网络结构进行说明。在图2中，共4个节点，其中，一个节点为分布式电源，其余3个为用 户的负载，节点1(如小型机电组)作为协调器，节点2、节点3和节点4为用户组内的负载，按 照系统框图，可将节点之间的拓扑通信定义为如下：
[0023] (1)采用顺时针的网络拓扑结构更稳定(环形拓扑路由功能），所W本文的网络拓 扑定义为顺时针，但在实际的应用环境更复杂撒，可根据地理位置调整网络拓扑结构。
[0024] (2)在图2中，对于节点1，其相邻节点有2、3、4,节点2、节点3和节点4作为路由器， 保证节点1可通过路由寻址与节点3和节点4通信。
[0025] (3)由于本文采用特定的顺时针网络拓扑结构，在空间距离上，我们定义节点2、节 点3和节点4与节点I之间的距离越来越远，即保证通信的顺时性。
[0026] 图2中的四个节点分别对应相应的分布式微电源和家用负载，其中节点1为分布式 微电源，其余S个为用户负载，对于负载而言，为微电网中的第j个分布式电源的相邻 用户负载的预设电价值，分布式微电源中的r为售电电价，所述第一功率测量模块和第二功 率测量模块为ADE7753功率采集模块，不但可计算出节点1的初始电价，还可同步控制模块 监控其余负载的电能使用情况，同时节点1起始时刻将数据信息发送给相邻的节点，其中数 据信息包括节点的ID、r等参数。可通过控制模块40获取各个用户负载的目标地址，并根据 所述目标地址将所述分布式电源在初始时刻的电价值发送到各个用户负载。
[0027] 节点1作为协调器并在起始时刻组建网络，并将所有的网络加入到该网络中，节点 1在起始时刻将电价数据和相关参数发送给目标节点2,当节点2确认收到节点1的数据信息 时，将节点1的电价与节点2的期望电价相比（当分布式电源为用户供电时，用户可W根据售 电方给出的电价做出相应的响应，如图中节点1代表分布式微电源，节点2为用户负载，当节 点1发送售电价格r给节点2时，节点2可W根据售电电价与自身期望的电价做出对比，从而 决定用户内的负载继续工作还是断开节点1(微电源)为其提供电能。例如，若所述分布式电 源的电价值大于节点2的用户负载的预设电价值，所述控制模块控制所述分布式电源停止 向节点2的用户负载输出功率;若所述分布式