一种智能微电网的协调控制装置及其协调控制方法与流程

[0001]
本发明属于微电网用电协调控制技术领域，具体为一种智能微电网的协调控制装置及其协调控制方法。


背景技术：

[0002]
在电子技术领域中，智能微电网的协调控制装置是对微电网的运行和电力结果进行智能调节管控，使微电网结构更加合理化。智能微电网具有运行成本低以及污染小等优点，所以，在实际生活中得到了极为广泛的应用。由于智能微电网经常需要在并网运行模式和离网运行模式之间进行切换，所以，智能微电网的控制策略和响应速度就显得尤为重要。但是，在现有技术当中，智能微电网的协调控制装置大都为集中式的控制模式，并且处理过程和处理方法不够灵活，无法对具体的微电网做出具体的自适应调节，需要提前设定使得难以根据微电网运行对微电网惊醒调节。由此就会导致智能微电网的协调控制装置需要较长的信息处理时间，这样就会使得智能微电网的协调控制装置无法对智能微电网进行更为快速与高效的协调控制。


技术实现要素：

[0003]
本发明的其中一个目的在于提供一种智能微电网的协调控制装置及其协调控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0004]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005]
一种智能微电网的协调控制装置，包括协调控制装置，所述协调控制装置内设有开关控制单元、交互编辑单元和用电评估单元，所述开关控制单元包括线路控制单元、负载输入控制单元和供电功率控制开关，所述交互编辑单元与用电评估单元通过数据总线连接，所述线路控制单元连接可控线路控制开关，所述可控线路控制开关设在微电网的供电线路主线和边线上，所述负载输入控制单元与可控负载控制开关相连，所述供电功率控制开关控制连接可控功率开关，所述可控功率开关设在蓄电池输出端和发电机输出端。
[0006]
优选的，所述交互编辑单元与开关控制单元通过数据总线连接，所述交互编辑单元内设有存储器，所述开关控制单元的开关设备信息通过数据总线传输到交互编辑单元的存储器上。
[0007]
优选的，所述可控线路控制开关的输出端连接的局部供电单元和耗电负载，所述耗电负载包括敏感负载和一般负载。
[0008]
优选的，所述局部供电单元包括发电机和蓄电池组，微电网线路分组为线路1、线路2和线路3，所述线路3连接一般负载，所述敏感负载、发电机和蓄电池组接在线路1和线路2。
[0009]
优选的，所述可控负载控制开关8设在负载的输入端与供电线路之间，所述可控负载控制开关通过数据总线与交互编辑单元相连。
[0010]
优选的，所述可控功率开关内设有可控功率控制电路，所述可控功率控制电路的
工作频率计算公式为：
[0011][0012]
其中，f为电路工作频率，f的单位为khz，ri为芯片的ri引脚的接地电阻，ri单位为kω。
[0013]
优选的，所述可控功率开关中芯片rin引脚连接电阻的最大功率损耗计算公式为：
[0014][0015]
其中，p为芯片rin引脚连接电阻的最大损耗功率，rin为芯片rin引脚连接电阻的电阻值，vmax为最大输入电压，vdd为芯片正常工作电压。
[0016]
优选的，所述用电评估单元采用soc定义估计电池soc方法了解电池电荷量，用电评估单元与可控负载控制开关相连。
[0017]
本发明的另一个目的在于提供一种智能微电网的协调控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0018]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0019]
一种智能微电网的协调控制方法，包括协调控制装置，所述协调控制装置中交互编辑单元的工作步骤为：
[0020]
步骤s1：交互编辑单元将可控线路控制开关、可控负载控制开关和可控功率开关的设备信息存储在内部存储器上；
[0021]
步骤s2：交互编辑单元接收用电评估单元4的线路用电情况和电源电荷量情况；
[0022]
步骤s3：交互编辑单元根据线路用电情况和电源电荷量情况与线路中的开关建立交互关系；
[0023]
步骤s4：交互关系用来控制开关的工作状态，交互关系可以自定义编辑，当用电评估单元发送电路用电信息给交互编辑单元，交互编辑单元根据建立的交互关系发送控制信息给线路中的开关设备。
[0024]
优选的，所述协调控制装置工作的步骤为：
[0025]
步骤s10：协调控制装置内交互编辑单元建立交互流程；
[0026]
步骤s20：协调控制装置内用电评估单元侦测微电网用电情况；
[0027]
步骤s30：协调控制装置根据交互流程控制微电网中可控线路控制开关、可控负载控制开关和可控功率开关的工作状态。
[0028]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用时，通过微电网的协调装置对电网进行协调控制，对微电网中的电池组和负载工作状态进行监测，当微电网工作状态发生变化时，通过交互编辑模块建立的交互单元对微电网中的控制开关进行调控达到对微电网的协调控制。
附图说明
[0029]
图1为本发明装置结构示意图；
[0030]
图2为本发明运用微电网示意图；
[0031]
图3为本发明功率控制电路图：
[0032]
图4为本发明交互流程建立过程示意图：
[0033]
图5为本发明根据交互流程控制开关设备示意图。
[0034]
图中：1协调控制装置、2交互编辑单元、3交互编辑单元、4用电评估单元、5负载输入控制单元、6供电功率控制开关、7线路控制单元、8可控负载控制开关、9可控功率开关、10可控线路控制开关。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：
[0037]
一种智能微电网的协调控制装置及其协调控制方法，包括协调控制装置1，协调控制装置1内设有开关控制单元2、交互编辑单元3和用电评估单元4，开关控制单元2包括线路控制单元7、负载输入控制单元5和供电功率控制单元6，交互编辑单元3与用电评估单元4通过数据总线连接，线路控制单元7连接可控线路控制开关10，可控线路控制开关10设在微电网的供电线路主线和边线上，负载输入控制单元5与可控负载控制开关8相连，供电功率控制单元6控制连接可控功率开关9，所述可控功率开关9设在蓄电池输出端和发电机输出端，交互编辑单元3与开关控制单元2通过数据总线连接，交互编辑单元3内设有存储器，开关控制单元2的开关设备信息通过数据总线传输到交互编辑单元3的存储器上。可控线路控制开关10的输出端连接的局部供电单元和耗电负载，耗电负载包括敏感负载和一般负载，局部供电单元包括发电机和蓄电池组，微电网线路分组为线路1、线路2和线路3，所述线路3连接一般负载，敏感负载、发电机和蓄电池组接在线路1和线路2，可控负载控制开关8设在负载的输入端与供电线路之间，可控负载控制开关8通过数据总线与交互编辑单元3相连。
[0038]
其中，可控负载控制开关8、可控功率开关9和可控线路控制开关10为微电网中对电路供电进行控制的智能开关，可控负载控制开关8、可控功率开关9和可控线路控制开关10在接受到控制信号后会根据控制信号做出相应的状态变化，能够对电路进行功率输入调节以及电路的开关状态改变。微电网电路中，将不重要的一般负载设置在线路3上，一般负载也可以设置在线路1和线路2的边缘线路上，这样方便对一般负载的管理，一般负载在生活生产过程中的重要性较低，可以适当降低一般负载的输入或者关闭一般负载来节约电网电量，较为重要的敏感负载位于线路1和线路2上，敏感负载搭配可控负载控制开关8来对敏感负载进行准确控制。
[0039]
其中，可控功率开关9内设有可控功率控制电路，可控功率控制电路的工作频率计算公式为：
[0040][0041]
其中，f为电路工作频率，f的单位为khz，ri为芯片的ri引脚的接地电阻，ri单位为kω。
[0042]
其中，可控功率开关9中芯片rin引脚连接电阻的最大功率损耗计算公式为：
[0043][0044]
其中，p为芯片rin引脚连接电阻的最大损耗功率，rin为芯片rin引脚连接电阻的电阻值，vmax为最大输入电压，vdd为芯片正常工作电压。
[0045]
用电评估单元4采用soc定义估计电池soc方法了解电池电荷量，用电评估单元4与可控负载控制开关6相连，soc定义估计电池soc方法的计算公式为：
[0046][0047]
其中，z(t)表示t时刻下的动力电池soc估计值，z(t
0
)表示动力电池soc初始值，η
i
表示动力电池充放电库仑效率，i
l
(τ)为τ时刻下动力电池充放电电量，c
max
表示当前条件下电池的最大可用容量。通过估计计算电池当前的电荷量了解电池组的状态，当电池电量高于百分之八十控制切断大电网电荷输入，采用微电网蓄电池电池组供电，当电池组电量低于百分之二十时，大电网开始输入电荷，并且大电网也对微电网的负载供电，并且用电评估单元4会发送电池组状态，交互编辑单元3建立的交互流程来调控微电网的用电。
[0048]
其中，协调控制装置1中交互编辑单元3的工作步骤为：
[0049]
步骤s1：交互编辑单元3将可控线路控制开关10、可控负载控制开关8和可控功率开关9的设备信息存储在内部存储器上；
[0050]
步骤s2：交互编辑单元3接收用电评估单元4的线路用电情况和电源电荷量情况；
[0051]
步骤s3：交互编辑单元3根据线路用电情况和电源电荷量情况与线路中的开关建立交互关系；
[0052]
步骤s4：交互关系用来控制开关的工作状态，交互关系可以自定义编辑，当用电评估单元4发送电路用电信息给交互编辑单元3，交互编辑单元3根据建立的交互关系发送控制信息给线路中的开关设备。
[0053]
协调控制装置1工作的步骤为：
[0054]
步骤s10：协调控制装置1内交互编辑单元3建立交互流程；
[0055]
步骤s20：协调控制装置1内用电评估单元4侦测微电网用电情况；
[0056]
步骤s30：协调控制装置1根据交互流程控制微电网中可控线路控制开关10、可控负载控制开关8和可控功率开关9的工作状态。
[0057]
利用交互编辑单元3自定义交互流程去对电网进行合适的调控，使电网运行过程中更加的协调节能。
[0058]
本发明的具体工作流程为：使用时，交互编辑单元3将可控线路控制开关10、可控负载控制开关8和可控功率开关9的设备信息存储在内部存储器上，交互编辑单元3根据线路用电情况和电源电荷量情况与线路中的开关建立交互关系，有了交互关系之后当电网中的用电评估单元4在监测到电源状态和电网供电状态出现变化时，根据设定的交互关系去智能调控电网开关设备使电网达到合理协调的运行状态，既能保护电网的安全运行，同时对电网的用电进行智能协调管理。
[0059]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。