一种面向能源互联网的多站融合管理系统

1.本发明涉及一种面向能源互联网的多站融合管理系统，属于变电站能力拓展技术领域。


背景技术：

2.近年来，在我国创新、协调、绿色、开放、共享的发展的背景下，国家着力推进网络强国及“互联网+”战略，大力发展数字经济，加之用户对于终端信息处理低延迟、网络传输低压力、数据存储本地化需求的日益增多，极大地驱动了多站融合的建设和运营。
[0003]“多站融合”是指在传统变电站的基础上，融合数据中心站、5g基站、北斗基站、储能站和分布式清洁能源站等功能，形成数据流、业务流、能源流“三流合一”的能源互联网应用场景，多站融合深入融通能源、信息通信等国民经济支柱产业，实现海量边缘计算节点的集约化建设和电力场站及通信资源的精益化利用，使变电站由一个纯粹的电力站点变身成为互联网数据及时处理站，可有效推动5g商用以及智能制造、智能家居等数字产品和服务市场的开发，助力我国产业升级和经济发展。
[0004]
目前国内外对于多站融合的研究仍处于起步阶段，尚未有研究对于变电站的拓展能力进行详细研究分析，科学的制定多站融合配置方案；且对于多站融合方案中包含的储能站、数据中心站、充/换电站、分布式光伏站等进行最优融合方案规划及其所需要的关键技术支撑的研究较少。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种面向能源互联网的多站融合管理系统。
[0006]
本发明了提供一种面向能源互联网的多站融合管理系统，包括平台层、网络层和服务层；
[0007]
所述平台层，用于多站融合的协调控制和能量管理，向服务层发出控制指令；
[0008]
所述网络层，用于多站融合过程中平台层和服务层之间的控制指令的传输和能量的传输转化；
[0009]
所述服务层，用于根据平台层发出的控制指令，提供服务；
[0010]
所述平台层包括综合能源站能量管理模块，所述综合能源站能量管理模块用于协调控制综合能量和辅助支撑稳定电网频率。
[0011]
进一步的，所述综合能源站能量管理模块采用多站融合暂态快速调频系统技术。
[0012]
进一步的，所述综合能源站能量管理模块包括源网荷储协调控制子模块、变电站自动化子模块和无人机巡检子模块。
[0013]
进一步的，所述源网荷储协调控制子模块采用源网荷储协调控制技术，用于实现综合能源站能量管理模块的源、网、荷、储协调控制。
[0014]
进一步的，所述变电站自动化子模块采用新兴计算机技术、大数据、云计算、人工
智能技术，通过各设备间相互信息交换、数据共享，用于实现对综合能源站能量管理模块的运行监视和控制。
[0015]
进一步的，所述无人机巡检子模块采用智能联动无人巡检技术，构建“机-巢-人-网”的协同作业模式。
[0016]
进一步的，所述网络层包括电网和冷热网。
[0017]
进一步的，所述电网由电力系统、储能、光伏组成，用于实现电能的传输。
[0018]
进一步的，所述冷热网，用于实现将空气源热泵消耗电能转化的冷热能量传输到服务层满足冷热负荷。
[0019]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明采用平台层、网络层和服务层相结合的方式，实现多站融合“能源流、信息流、业务流”三流合一，满足能源互联网的发展需求，实现多能源网络协同耦合、优化运行，实现信息网络立体感知与智能化。
附图说明
[0020]
图1为本发明实施例面向能源互联网的多站融合管理系统结构图；
[0021]
图2为本发明实施例面向能源互联网的多站融合管理系统形成的能源互联网示意图。
具体实施方式
[0022]
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0023]
如图1所示，本实施例提供了一种面向能源互联网的多站融合管理系统，包括平台层、网络层和服务层，平台层用于多站融合的协调控制和能量管理，向服务层发出控制指令，网络层用于多站融合过程中平台层和服务层之间的控制指令的传输和能量的传输转化，服务层根据平台层发出的控制指令提供服务。
[0024]
如图2所示，面向能源互联网的多站融合，以变电站为载体，融合储能站、数据中心站、可再生能源站、充/换电站、5g基站，形成包含绿色高效的能源体系、智慧集成的信息体系、互动共享的服务体系的“能源流、数据流、业务流”三流合一的能源互联网生态系统。
[0025]
平台层包括综合能源站能量管理模块，综合能源站能量管理模块采用多站融合暂态快速调频系统技术，用于协调控制综合能量和辅助支撑稳定电网频率；多站融合暂态快速调频系统技术，多站融合配置协调控制器，实现就地快速调频、源网荷储互动、二次调频等辅助支撑电网频率稳定功能，以低损耗为目标的“光-储-充”综合能量协调控制能力，通过内部管理和上下互动实现整体协调，支撑电网安全、稳定、高效运行。
[0026]
综合能源站能量管理模块包括源网荷储协调控制子模块、变电站自动化子模块和无人机巡检子模块；源网荷储协调控制子模块采用源网荷储协调控制技术，用于实现综合能源站能量管理模块的源、网、荷、储协调控制；变电站自动化子模块采用新兴计算机技术、大数据、云计算、人工智能技术，以变电站为载体，通过各设备间相互信息交换、数据共享，完成对多站融合综合能源站的运行监视和控制；无人机巡检子模块采用智能联动无人巡检技术，依托部署在变电站内无人机平台，构建“机-巢-人-网”的协同作业模式，多站融合综合能源站进行日常巡检、防火监控、信息采集分析、在线监视与智能诊断，实现异常故障诊
断、远程定点巡视、缺陷定位联合诊断和智能预警辅助诊断等功能。
[0027]
网络层包括电网和冷热网，电网由电力系统、储能、光伏组成，用于实现电能的传输，冷热网，用于实现将空气源热泵消耗电能转化的冷热能量传输到服务层满足冷热负荷。
[0028]
服务层能够为综合能源站休息大厅、智慧路灯、5g基站、充/换电站提供供电服务，也能够为休息大厅和数据中心提供冷热服务。
[0029]
面向能源互联网的多站融合管理系统的应用场景包括，中心城区、工业园区、乡镇地区，如下表所示：
[0030][0031]
中心城区应用场景，具有占地面积少、布置紧凑、与周边城市建筑物距离较近的特点，综合考虑分布式能源资源、储能站的配置、共享服务因素，采用配置移动式储能、直流快充桩、电瓶车换电站、共享数据中心站、5g杆塔基站的融合；工业园区应用场景，具有工业用电热电比高、热电波动小，用电电价高，对能源成本较为敏感的特点，综合考虑分布式能源资源、储能站的配置、共享服务因素，采用配置分布式光伏、移动式储能、多功能充/换电站、共享数据中心站、5g杆塔基站的融合；乡镇地区应用场景，具有用能密度低，用能行为具有规律性，且以居民负荷为主，因冬季采暖，夏季供冷，负荷需求具有较大的季节差异性的特点，综合考虑分布式能源资源、储能站的配置、共享服务因素，采用配置分布式光伏、固定式储能、多功能充/换电站的融合。
[0032]
分布式能源资源因素，具体包括以下内容：中心城区变电站受高楼遮挡，光照强度较弱，导致光伏发电效率低，且城区变电站可利用的面积有限，分布式光伏发电量较低；工业园区厂区相互无遮挡、且变电站可利用空间较为充足，适宜建设分布式光伏，满足园区能源优化升级与节能减排的要求；乡镇地区变电站附近无高楼，太阳能资源丰富并具有足够的无遮挡空间，周边可用场地较多，可充分利用变电站闲置的屋顶、车棚及围墙资源等，可通过建设分布式光伏提升可再生能源的就地消纳水平。
[0033]
储能站配置因素，具体包括以下内容：中心城区变电站的可利用空间有限，可考虑配置移动式储能系统，作为重要负荷的不间断电源，满足快速响应要求，同时提高供电可靠性及电能质量；工业园区可配置固定式或移动式储能，发挥储能削峰填谷的作用，同时还可为重要负荷提供不间断电源供应；对于乡镇地区，可利用足够的布置空间，配置固定式储能系统，发挥储能系统调峰、调频、调压、紧急控制、新能源跟随、降损增效等作用，参与辅助服务市场。
[0034]
共享服务因素，具体包括以下内容：对于中心城区，可通过配置直流快速充电桩、电瓶车换电站、共享数据中心机房及5g杆塔基站，充分利用变电站的土地、电力及通信设施资源，形成以变电站为核心的电能汇集和信息汇集节点；工业园区可考虑配置多功能充/换电站、共享数据中心机房及5g杆塔基站，可以提供电动汽车租赁、充电站建设以及充电运维服务，满足用户的电动汽车使用和充电需求；乡镇地区可适当配置电动汽车充/换电站，满足附近及途经车辆用电需求。
[0035]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0036]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0037]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0038]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0039]
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。