主动配电网联合优化系统的制作方法

本实用新型涉及主动配电网优化技术，尤其涉及一种主动配电网联合优化系统。

背景技术：

随着分布式发电技术的发展，分布式能源日益成为电网能源的重要组成部分。针对配电网中越来越多的分布式能源的接入，对传统配电网提出了更高的技术要求。在此趋势下，国际大电网会议配电及分布式发电技术委员会工作组提出了主动配电网的概念。主动配电网是通过先进的信息、通信、电力电子以及自动控制技术对各种类型的分布式能源进行组合控制，满足绿色可再生能源的高度利用以及实现配电网双向潮流灵活控制的配电网络，是能从根本上解决配电网高度兼容分布式能源的有效技术手段，也是配电网未来的主要发展模式。

由于越来越多的可控分布式电源接入以及配电网的灵活可控监控和调度的实现，传统的直接监控方法已经无法实现对大型的配电系统进行全网调度和监控，这就对“分层”控制的技术提供了需求。

微网技术的发展，为分布式电源接入配电网提供了一个有效手段，但微网规模较小，对分布式能源只能进行集中管控，限制了其发展规模。除了光伏、风机等常见分布式电源以及储能加入配电网，越来越多其他能源系统，如冷热电三联供系统、小水电等也在尝试加入配电网，这就对主动配电网技术提出了更高的需求。另外，随着可控负荷技术的提出，主动负荷管理系统也进入主动配电网的控制范围，对主动配电网也提出了新的挑战。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种主动配电网联合优化系统，解决大规模、多种类分布式能源、柔性负荷等接入配电网时分布式能源消纳、主动负荷管理的问题。

为解决上述问题，本实用新型提出一种主动配电网联合优化系统，包括：

SCADA系统，用以实现主动配电网的数据采集和/或监视控制；

联合优化中心服务器，通过网络连接所述SCADA系统，接收SCADA系统采集的运行数据，同时接收天气数据，根据运行数据和天气数据生成优化指令，并下发；

分层分布控制器和多个可控对象控制器；所述分层分布控制器连接在联合优化中心服务器和可控对象控制器之间，将优化指令分发给连接的可控对象控制器；所述可控对象控制器连接所述分布分层控制器、接收所述分布分层控制器分发的优化指令而控制调整电网中的可控对象，或者所述可控对象控制器直接连接所述联合优化中心服务器、接收所述联合优化中心服务器下发的优化指令而控制调整电网中的可控对象。

根据本实用新型的一个实施例，所述可控对象分为10kV级可控对象和0.38kV级可控对象。

根据本实用新型的一个实施例，所述10kV级可控对象包括直接接入10kV电压等级的可控的小水电系统、和/或、光伏发电系统、和/或、风力发电系统、和/或、储能系统、和/或、冷热电三联供系统、和/或、可控开关；所述0.38kV级可控对象包括接入0.38kV电压等级的可控的光伏发电系统、和/或、风力发电系统、和/或、储能系统、和/或、冷热电三联供系统、和/或、可控开关。

根据本实用新型的一个实施例，还包括主动负荷管理系统，连接所述联合优化中心服务器，根据其下发的优化指令而对电网中的柔性负荷进行控制管理。

根据本实用新型的一个实施例，所述柔性负荷包括电动汽车充电桩、和/或、可调空调、和/或、可调热水器。

根据本实用新型的一个实施例，还包括云台系统，连接所述联合优化中心服务器，用于监测天气数据并传输给所述联合优化中心服务器，以提供发电预测依据。

根据本实用新型的一个实施例，SCADA系统采集配电网中各个设备的遥测和遥信信息，所述遥测和遥信信息包括有功参数、无功参数、电流参数、电压参数、开关状态参数、变压器档位。

采用上述技术方案后，本实用新型相比现有技术具有以下有益效果：

通过分层控制的方式，解决了日益复杂的配电网统一管理的问题；

通过对多元化的配电网系统进行全局联合优化，实现了光伏、风机、储能、三联供系统、小水电等越来越多的分布式能源接入配电网的大规模消纳；

通过对接入配电网的充电桩、可调空调、可调热水器等柔性负荷统一管理实现对配电网主动负荷管理。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的主动配电网联合优化系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

参看图1，本实施例的主动配电网联合优化系统，包括：SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制)系统1，联合优化中心服务器2，分层分布控制器3和多个可控对象控制器4。

SCADA系统1和联合优化中心服务器2通过网络连接，两者之间通过局域网通信，具体可通过光纤连接。SCADA系统1采集主动配电网中各设备的运行数据，并将运行数据上传给联合优化中心服务器1。运行数据包括开关状态、开关流过的有功无功电流、线路首端有功无功电流、线路末端有功无功电流、变压器有功无功电流、变压器档位、发电机有功无功电流、发电机端口电压幅值角度、负荷有功无功电流、母线电压幅值角度、柔性负荷参数、分布式电源有功无功电流电压等电网量测数据。SCADA系统1还可用以主动配电网的监视控制。

可选的，SCADA系统1采集配电网中各个设备的遥测和遥信信息，遥测和遥信信息包括有功参数、无功参数、电流参数、电压参数、开关状态参数、变压器档位。

联合优化中心服务器2接收SCADA系统1上传的运行数据，同时接收天气数据，根据运行数据和天气数据生成优化指令，并下发。联合优化中心服务器2根据负荷历史数据可以预测未来负荷的大小，根据天气数据可以预测光伏、风机等分布式电源的未来出力，综合考虑电网的运行状态，对电网进行全局优化，得到各个可控对象或区域的优化指标，以指令的方式下发给分层分布控制器3或可控对象控制器4。

分层分布控制器3连接在联合优化中心服务器2和可控对象控制器4之间，将优化指令分发给连接的可控对象控制器4。分层分布控制器3管理一定区域内的可控对象控制器4，通过分层控制的方式，解决了日益复杂的配电网统一管理的问题。

可控对象控制器4可以连接分布分层控制器3，接收分布分层控制器3分发的优化指令而控制调整电网中的可控对象11；或者可控对象控制器4可以直接连接联合优化中心服务器2，接收联合优化中心服务器2下发的优化指令而控制调整电网中的可控对象11。控制可控对象11中的对象根据优化指令运行。

可控对象11分为10kV级可控对象和0.38kV级可控对象。进一步的，10kV级可控对象可以包括直接接入10kV电压等级的可控的小水电系统、和/或、光伏发电系统、和/或、风力发电系统、和/或、储能系统、和/或、冷热电三联供系统、和/或、可控开关等；0.38kV级可控对象可以包括接入0.38kV电压等级的可控的光伏发电系统、和/或、风力发电系统、和/或、储能系统、和/或、冷热电三联供系统、和/或、可控开关等。

在一个实施例中，主动配电网联合优化系统还可以包括主动负荷管理系统。主动负荷管理系统5连接联合优化中心服务器2，接收并根据联合优化中心服务器2下发的优化指令而对电网中的柔性负荷进行控制管理。柔性负荷根据优化指令而执行相应操作。

柔性负荷可包括电动汽车充电桩、和/或、可调空调、和/或、可调热水器。

在一个实施例中，主动配电网联合优化系统还包括云台系统6。云台系统6连接(网络连接)联合优化中心服务器2，用于监测天气数据并传输给联合优化中心服务器2，以提供发电预测依据。云台系统6用于监测风速、风向、光照强度、温度、湿度等天气数据，并上传给联合优化中心服务器2，用作光伏、风机等发电预测的输入数据和现场运行的天气状况数据。联合优化中心服务器2通过获取云台系统的天气状况数据，得到发电预测数据，该发电预测数据也作为生产优化指令的一个因素。

本实用新型实施例的主动配电网联合优化系统的工作原理如下：

步骤1：通过SCADA系统1采集主动配电网中各个设备的遥信遥测信息；

步骤2：通过云台系统6得到现场的天气数据；

步骤3：根据步骤1和步骤2得到的遥信遥测信息和天气数据，联合优化中心服务器2对电网进行全局优化，得到各个可控对象或区域的优化指标；

步骤4：联合优化中心服务器2直接或者通过分层分布控制器3间接将优化指标下发给各可控对象控制器4控制可控对象11执行；

步骤5：联合优化中心服务器2将柔性负荷的优化指标通过主动负荷管理系统下发给各柔性负荷执行。

步骤6：再回到步骤1，实现配电网实时滚动闭合优化。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。