本发明属于电力系统配电网技术领域，具体涉及一种面向电动汽车和风光发电的配电网调控装置及方法。
背景技术：
在全球电力需求不断增长、煤炭等化石能源日益紧缺，环境不断恶化的背景下，可持续性成为未来电网发展的关键词，其具体表现为大量可再生能源和分布式能源在配电网侧的接入与应用。以风力发电模块、光伏发电模块为代表的清洁能源日益受到全球关注，并以分布式发电(distributiongeneration，dg)的形式接入配电网，使得配电网逐渐向有源配电网转变。
分布式能源是指利用分布在用户侧的小型设备向用户就近提供能源供应的新型能源利用方式。可再生分布式发电靠近负载端，能够有效降低输电损耗，具有小而灵活、效率高、投资成本低等优点，是智能电网的重要发展方向之一。但是，分布式能源也存在着一些问题，分布式发电受地理位置及天气条件等因素的影响，间歇性较强，输出功率不太稳定且时间上与负荷波动也不一致，造成峰谷差大，对电网的调容、调压能力要求较高。而且目前储能系统的容量也有限，不能长时间提供功率以应对分布式发电容量的不足(分布式发电需要10％～20％的备用容量)。
可再生能源发电单元(如光伏发电模块和风力发电模块)，以其无污染、可再生等优点，受到很高的重视。然而，这类发电单元在充分利用可再生清洁能源的同时，又具有间歇性和随机性的显著特点。其输出功率的波动，一方面引起了电能质量的下降；一方面加大了对输出电能调配和利用的难度。为可再生能源配置一定容量的储能系统，可以有效的抑制可再生能源发电输出功率的波动，提高电网运行的安全性和稳定性，增加电网对可再生能源发电的利用率。
同时，在实际生活中，随着汽车在人们日常生活中的普及，治理汽车尾气污染已成为民众和政府共同关注的民生问题。如今发展电动汽车是节能环保和低碳经济的需求，由于其特殊的能源驱动方式，可以提高能源利用效率并减少对环境的污染，正日益受到人们的关注。
电动汽车(electricvehicle，ev)技术的日臻成熟，国家也出台政策鼓励和大力推广电动汽车的使用，使得具备节能和环保优势的电动汽车的保有量大幅度增长。同时，随着并网的风光储发电和电动汽车数目的增多，它们的投入和退出影响负荷节点的注入功率，而风光储发电运行的随机变化因素，如太阳能和风能发电量受天气自然条件影响等，从而影响到整个配电网规划。因此，在面向电动汽车和风光发电大量接入，使得具备高效率智能配电网调控策略是十分重要的。
风力发电模块、光伏发电模块和电动汽车的出现，使得配电网规划与过去相比有更大的不确定性，需要在规划思路与方法上有所创新，为含风力发电模块、光伏发电模块和电动汽车的新型配电系统规划工作建立理论与应用基础。
若能控制电动汽车和分布式发电单元两者的发电外送总量稳定在设定的限额之内。这样既可以充分利用可再生能源，充分利用输电线路通道，减少线路功率波动，又增强了输电功率的可调配性。
技术实现要素：
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种面向电动汽车和风光发电的配电网调控装置及方法。
本发明的装置所采用的技术方案是：一种面向电动汽车和风光发电的配电网调控装置，其特征在于，包括：包括控制中心终端服务器(1)、配电网变压器主网供电模块(2)、风力发电模块(3)、光伏发电模块(4)、电动汽车(5)、自发电模块(6)、系统负载(7)、第一通信模块至第六通信模块(t1-t6)、交流母线(l)；所述控制中心终端服务器(1)与所述第一通信模块(t1)通过导线连接；所述第一通信模块(t1)分别与所述第二通信模块至第六通信模块(t2-t6)通过导线依次连接或者无线通信方式依次无线连接；所述第二通信模块(t2)与所述配电网变压器主网供电模块(2)通过导线连接；所述第三通信模块(t3)与所述风力发电模块(3)通过导线连接；所述第四通信模块(t4)与所述光伏发电模块(4)通过导线连接；所述第五通信模块(t5)与所述电动汽车(5)通过导线连接；所述第六通信模块(t6)与自发电模块(6)通过导线连接；所述交流母线(l)分别与所述配电网变压器主网供电模块(2)、所述风力发电模块(3)、所述光伏发电模块(4)、所述电动汽车(5)、所述自发电模块(6)、所述系统负载(7)通过导线依次连接。
本发明的方法所采用的技术方案是：一种面向电动汽车和风光发电的配电网调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：控制中心终端服务器(1)通过风力发电最大功率跟踪方法控制风力发电模块(3)输出电能，通过光伏发电最大功率跟踪方法控制光伏发电模块(4)输出电能；
步骤2：控制中心终端服务器(1)将配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、风力发电模块(3)的发电量以及光伏发电模块(4)的发电量与系统负载(7)的用电量之间的差值对配电网状态进行判断；
步骤3：控制中心终端服务器(1)在配电网处于用电峰期时通过电动汽车放电控制方法控制电动汽车(5)输出电能，并通过配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、风力发电模块(3)的发电量、光伏发电模块(4)的发电量以及电动汽车(5)的发电量与系统负载(7)的用电量之间的差值控制自发电模块(6)输出电能；
步骤4：控制中心终端服务器(1)在配电网处于用电谷期则通过电动汽车充电控制方法控制电动汽车(5)根据充电控制指令通过充电吸收电能，并通过配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、风力发电模块(3)的发电量以及光伏发电模块(4)的发电量与电动汽车(5)的用电量以及系统负载(7)的用电量之间的差值控制自发电模块(6)输出电能；
作为优选，步骤1中所述控制中心终端服务器(1)通过风力发电最大功率跟踪方法将风力发电控制指令通过步骤1中所述第一通信模块(t1)传输至步骤1中所述第三通信模块(t3)，步骤1中所述第三通信模块(t3)将风力发电控制指令传输至步骤1中所述光伏发电模块(3)，步骤1中所述风力发电模块(3)根据风力发电控制指令输出电能；步骤1中所述控制中心终端服务器(1)通过光伏发电最大功率跟踪方法将光伏发电控制指令通过步骤1中所述第一通信模块(t1)传输至步骤1中所述第三通信模块(t4)，步骤1中所述第三通信模块(t4)将光伏发电控制指令传输至步骤1中所述光伏发电模块(4)，步骤1中所述光伏发电模块(4)根据光伏发电控制指令输出电能；
作为优选，步骤2中所述第二通信模块(t2)将步骤2中所述配电网变压器主网供电模块(2)的发电量传输至步骤2中所述第一通信模块(t1)，步骤2中所述第三通信模块(t3)用于将步骤2中所述风力发电模块(3)的发电量传输至步骤2中所述第一通信模块(t1)，步骤2中所述第四通信模块(t4)用于将步骤2中所述光伏发电模块(4)的发电量传输至步骤2中所述第一通信模块(t1)，步骤2中所述控制中心终端服务器(1)根据步骤2中所述第一通信模块(t1)传输的步骤2中所述配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、步骤2中所述风力发电模块(3)的发电量以及步骤2中所述光伏发电模块(4)的发电量与步骤2中所述系统负载(7)的用电量之间的差值对配电网状态进行判断；
作为优选，步骤3中所述控制中心终端服务器(1)在配电网处于用电峰期则通过电动汽车放电控制方法将放电控制指令通过第一通信模块(t1)传输至第五通信模块(t5)，步骤3中所述电动汽车(5)根据放电控制指令发电输出电能，并将步骤3中所述电动汽车(5)的发电量通过第五通信模块(t5)传输至第一通信模块(t1)，第一通信模块(t1)将步骤3中所述电动汽车(5)的发电量传输至步骤3中所述控制中心终端服务器(1)，步骤3中所述控制中心终端服务器(1)进一步通过步骤3中所述配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、步骤3中所述风力发电模块(3)的发电量、步骤3中所述光伏发电模块(4)的发电量以及步骤3中所述电动汽车(5)的发电量与步骤3中所述系统负载(7)的用电量之间的差值控制步骤3中所述自发电模块(6)，并将自发电模块控制指令通过第一通信模块(t1)传输至第六通信模块(t6)，步骤3中所述自发电模块(6)根据第六通信模块(t6)传输的自发电模块控制指令输出电能；
作为优选，步骤4中所述控制中心终端服务器(1)在配电网处于用电谷期则通过电动汽车充电控制方法将充电控制指令通过第一通信模块(t1)传输至第五通信模块(t5)，步骤4中所述电动汽车(5)根据充电控制指令通过充电吸收电能，并将步骤4中所述电动汽车(5)的用电量通过第五通信模块(t5)传输至第一通信模块(t1)，第一通信模块(t1)将电动汽车(5)的用电量传输至步骤4中所述控制中心终端服务器(1)，步骤4中所述控制中心终端服务器(1)进一步通过步骤4中所述配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、步骤4中所述风力发电模块(3)的发电量以及步骤4中所述光伏发电模块(4)的发电量与步骤4中所述电动汽车(5)的用电量以及步骤4中所述系统负载(7)的用电量之间的差值控制步骤4中所述自发电模块(6)，并将自发电模块控制指令通过第一通信模块(t1)传输至第六通信模块(t6)，步骤4中所述自发电模块(6)根据第六通信模块(t6)传输的自发电模块控制指令输出电能。
与现有技术相比、本发明实现了风力发电模块、光伏发电模块的充分利用、并且电动汽车充/放电模块能够存储过剩的发电量、降低了能耗、避免资源浪费；通过v2g的规模化应用可以帮助提高配电系统中分布式电源的运行效率、改善供电服务质量和经济效益、缓解因风电、光电、负载波动对系统造成的不利影响；风电、光电、电动汽车、自发电模块与大电网的结合、解决了分布式能源并网产生的诸多问题、起到平抑系统扰动、维持发电/负荷动态平衡、保持电压/频率稳定的重要作用、避免了大量电动汽车插入电网充电对电网结构及运行造成的巨大压力、提高了供电系统可靠性和灵活性；在能效、环保和经济性三方面产生互补叠加效应、促进能源站和充换电站在建设资金、土地和公用设施等资源上的集约利用、提高技术经济性；风力发电模块(3)、光伏发电模块(4)等间歇性电源的其输出电能具有显著的随机性和不确定性、而微网中的各类负荷的变化也存在一定的随机性。
附图说明
图1：本发明装置的系统结构示意图；
图2：本发明方法的控制流程图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请见图1-图2，本发明的装置所采用的技术方案是：一种面向电动汽车和风光发电的配电网调控装置，其特征在于，包括：包括控制中心终端服务器(1)、配电网变压器主网供电模块(2)、风力发电模块(3)、光伏发电模块(4)、电动汽车(5)、自发电模块(6)、系统负载(7)、第一通信模块至第六通信模块(t1-t6)、交流母线(l)；所述第二通信模块(t2)与所述配电网变压器主网供电模块(2)通过导线连接；所述第三通信模块(t3)与所述风力发电模块(3)通过导线连接；所述第四通信模块(t4)与所述光伏发电模块(4)通过导线连接；所述第五通信模块(t5)与所述电动汽车(5)通过导线连接；所述第六通信模块(t6)与自发电模块(6)通过导线连接；所述交流母线(l)分别与所述配电网变压器主网供电模块(2)、所述风力发电模块(3)、所述光伏发电模块(4)、所述电动汽车(5)、所述自发电模块(6)、所述系统负载(7)通过导线依次连接。
其中，所述控制中心终端服务器(1)用于根据所述配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、所述风力发电模块(3)的发电量以及所述光伏发电模块(4)的发电量与所述系统负载(7)的用电量之间的差值，调控所述电动汽车(5)的充放电以及所述自发电模块(6)的发电量；所述配电网变压器主网供电模块(2)用于将配电网电能传输至所述交流母线(l)；所述风力发电模块(3)用于根据所述控制中心终端服务器(1)的控制指令将风能转换为电能并传输至所述交流母线(l)；所述光伏发电模块(4)用于根据所述控制中心终端服务器(1)的控制指令将太阳能转换为电能并传输至所述交流母线(l)；所述电动汽车(5)用于在配电网用电峰期时根据所述控制中心终端服务器(1)的控制指令通过放电将电能传输至所述交流母线(l)，用于在配电网用电谷期时根据所述控制中心终端服务器(1)的控制指令通过所述交流母线(l)进行充电；所述自发电模块(6)用于根据所述控制中心终端服务器(1)的控制指令将电能传输至所述交流母线(l)；所述系统负载(7)用于等效配电网的用电负荷；所述第一通信模块(t1)用于将所述控制中心终端服务器(1)的控制指令分别传输至所述第二通信模块(t2)至所述第六通信模块(t6)，并接收所述第二通信模块(t2)至所述第六通信模块(t6)的发电量；所述第二通信模块(t2)用于将所述配电网变压器主网供电模块(2)的发电量传输至所述第一通信模块(t1)；所述第三通信模块(t3)用于将所述风力发电模块(3)的发电量传输至所述第一通信模块(t1)，并接收所述第一通信模块(t1)的控制指令；所述第四通信模块(t4)用于将所述光伏发电模块(4)的发电量传输至所述第一通信模块(t1)，并接收所述第一通信模块(t1)的控制指令；所述第五通信模块(t5)用于将所述电动汽车(5)的发电量/用电量传输至所述第一通信模块(t1)，并接收所述第一通信模块(t1)的控制指令；所述第六通信模块(t6)用于将所述自发电模块(6)的发电量传输至所述第一通信模块(t1)，并接收所述第一通信模块(t1)的控制指令；所述交流母线(l)用于等效配电网的交流输电线。
请见图2，本发明的方法所采用的技术方案是：一种面向电动汽车和风光发电的配电网调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：控制中心终端服务器(1)通过风力发电最大功率跟踪方法控制风力发电模块(3)输出电能，通过光伏发电最大功率跟踪方法控制光伏发电模块(4)输出电能；
步骤1中所述控制中心终端服务器(1)通过风力发电最大功率跟踪方法将风力发电控制指令通过步骤1中所述第一通信模块(t1)传输至步骤1中所述第三通信模块(t3)，步骤1中所述第三通信模块(t3)将风力发电控制指令传输至步骤1中所述光伏发电模块(3)，步骤1中所述风力发电模块(3)根据风力发电控制指令输出电能；步骤1中所述控制中心终端服务器(1)通过光伏发电最大功率跟踪方法将光伏发电控制指令通过步骤1中所述第一通信模块(t1)传输至步骤1中所述第三通信模块(t4)，步骤1中所述第三通信模块(t4)将光伏发电控制指令传输至步骤1中所述光伏发电模块(4)，步骤1中所述光伏发电模块(4)根据光伏发电控制指令输出电能；
步骤2：控制中心终端服务器(1)将配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、风力发电模块(3)的发电量以及光伏发电模块(4)的发电量与系统负载(7)的用电量之间的差值对配电网状态进行判断；
步骤2中所述第二通信模块(t2)将步骤2中所述配电网变压器主网供电模块(2)的发电量传输至步骤2中所述第一通信模块(t1)，步骤2中所述第三通信模块(t3)用于将步骤2中所述风力发电模块(3)的发电量传输至步骤2中所述第一通信模块(t1)，步骤2中所述第四通信模块(t4)用于将步骤2中所述光伏发电模块(4)的发电量传输至步骤2中所述第一通信模块(t1)，步骤2中所述控制中心终端服务器(1)根据步骤2中所述第一通信模块(t1)传输的步骤2中所述配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、步骤2中所述风力发电模块(3)的发电量以及步骤2中所述光伏发电模块(4)的发电量与步骤2中所述系统负载(7)的用电量之间的差值对配电网状态进行判断；
步骤3：控制中心终端服务器(1)在配电网处于用电峰期时通过电动汽车放电控制方法控制电动汽车(5)输出电能，并通过配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、风力发电模块(3)的发电量、光伏发电模块(4)的发电量以及电动汽车(5)的发电量与系统负载(7)的用电量之间的差值控制自发电模块(6)输出电能；
步骤3中所述控制中心终端服务器(1)在配电网处于用电峰期则通过电动汽车放电控制方法将放电控制指令通过第一通信模块(t1)传输至第五通信模块(t5)，步骤3中所述电动汽车(5)根据放电控制指令发电输出电能，并将步骤3中所述电动汽车(5)的发电量通过第五通信模块(t5)传输至第一通信模块(t1)，第一通信模块(t1)将步骤3中所述电动汽车(5)的发电量传输至步骤3中所述控制中心终端服务器(1)，步骤3中所述控制中心终端服务器(1)进一步通过步骤3中所述配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、步骤3中所述风力发电模块(3)的发电量、步骤3中所述光伏发电模块(4)的发电量以及步骤3中所述电动汽车(5)的发电量与步骤3中所述系统负载(7)的用电量之间的差值控制步骤3中所述自发电模块(6)，并将自发电模块控制指令通过第一通信模块(t1)传输至第六通信模块(t6)，步骤3中所述自发电模块(6)根据第六通信模块(t6)传输的自发电模块控制指令输出电能；
步骤4：控制中心终端服务器(1)在配电网处于用电谷期则通过电动汽车充电控制方法控制电动汽车(5)根据充电控制指令通过充电吸收电能，并通过配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、风力发电模块(3)的发电量以及光伏发电模块(4)的发电量与电动汽车(5)的用电量以及系统负载(7)的用电量之间的差值控制自发电模块(6)输出电能；
步骤4中所述控制中心终端服务器(1)在配电网处于用电谷期则通过电动汽车充电控制方法将充电控制指令通过第一通信模块(t1)传输至第五通信模块(t5)，步骤4中所述电动汽车(5)根据充电控制指令通过充电吸收电能，并将步骤4中所述电动汽车(5)的用电量通过第五通信模块(t5)传输至第一通信模块(t1)，第一通信模块(t1)将电动汽车(5)的用电量传输至步骤4中所述控制中心终端服务器(1)，步骤4中所述控制中心终端服务器(1)进一步通过步骤4中所述配电网变压器主网供电模块(2)的发电量、步骤4中所述风力发电模块(3)的发电量以及步骤4中所述光伏发电模块(4)的发电量与步骤4中所述电动汽车(5)的用电量以及步骤4中所述系统负载(7)的用电量之间的差值控制步骤4中所述自发电模块(6)，并将自发电模块控制指令通过第一通信模块(t1)传输至第六通信模块(t6)，步骤4中所述自发电模块(6)根据第六通信模块(t6)传输的自发电模块控制指令输出电能。
在本实施方式中，所述自发电模块(6)选择柴油发电机自发电模块。
尽管本文较多地使用了控制中心终端服务器(1)、配电网变压器主网供电模块(2)、风力发电模块(3)、光伏发电模块(4)、电动汽车(5)、自发电模块(6)、系统负载(7)、第一通信模块至第六通信模块(t1-t6)、交流母线(l)等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。