一种低损耗智能电网的管理系统及方法_2

文档序号:9550376阅读:来源:国知局
给储能系统充电方式:当可再生能源可用功率大于用户用电量时,多余功率用于给储能系统充电;
(4)可再生能源与储能系统共同供电方式:当可再生能源发电量与储能系统放电量能够完全满足用户用电需求、且根据用户用电量预测、在未来一段时间内可再生能源功率大于用户用电需求时,由可再生能源与储能系统共同供电; (5)补充发电系统单独供电方式:当传统电网和可再生能源发电系统同时出现故障的情况下,发电系统将自动切换到由该系统单独供电方式,同时限制用户仅可使用基本用电功率;
(6)混合供电方式:当即将达到用电高峰时,自动切换到传统电网和可再生能源发电同时供电的模式;在引入实时电价时,实时调节传统电网与可再生能源的用电比例,以减少用户费用;
(7)传统电网给储能系统充电方式:当达到用电低谷且储能系统能量较少时,采用传统电网给储能系统充电。
[0010]所述的储能监控模块实时地监测储能设备的运行状态以及所储电量,并将这些状态信息和储电量进行存储,以备所述的发电储能侧管理系统的其他模块使用。
[0011]所述的自动配网模块对区域配网的运行工况进行监视、控制,并对其设备和日常工作实现离线、在线管理,提高配网运行的可靠性和故障自动分段、故障快速处理。
[0012]所述的发电储能调控模块根据所述的用电侧管理系统传输过来的用电量的统计信息和用电量的预测信息,如图2所示,通过各种策略管理自动的调控可再生能源发电所产生的电力的使用方式,主要是直接供电和电能存储两种方式:
1、直接供电:将可再生能源所产生的全部电力直接用于供电。
[0013]2、电能存储:当传统电网和可再生能源所产生的电力足够所述的用电侧管理系统中各种用电负荷某一时刻或者未来某一时间段的使用时,可将可再生能源的所产生多余的电力进行存储。
[0014]所述的自愈模块利用发电监控模块、储能监测模块所存储的大量运行状态信息进行实时或超实时仿真,实现故障发展快速仿真的实时预测功能,为调度员提供紧急状态下的决策支持;同时对于故障后的系统实现超实时的分析计算,从而实现对各发电、供电和储能系统的实时控制,如存在可能导致区域级停电的高风险时,将实施主动解列、灵活分区或/和有关系统的分布协调/自适应控制。
[0015]所述的发电量预测模块利用所述的发电监测模块所存储的大量信息进行仿真和预测未来某个时段的发电总量和发电量的变化趋势,如图2所示,同时将这些信息进行存储,并实时传输给所述的用电侧管理系统以备各种智能化决策使用。
[0016]所述的应急处理模块跟所述的自愈系统模块紧密配合,根据所述的自愈系统模块各种仿真信息和决策信息,对发生的各种故障进行应急处理。
[0017]所述的电价管理模块用于电价的调整和预售电管理,如图2所示,并将实时的电价传输给所述的用电侧管理系统以供各种智能化决策使用。
[0018]所述的远程监控模块通过Internet实现对所述发电储能系统进行远程实时的监测和控制,可监测各个系统的运行状态,同时可以对各个系统进行控制。
[0019]所述的用电侧管理系统通过家用设备用电监控模块可以实时地监测各个家用设备的用电状态,并进行用电量的统计,将所得到的状态信息和用电量数据进行实时存储;同时可以接收系统的控制指令实现对设备的开关等控制,进行设备信息管理、操作日志管理。
[0020]所述的公共设备用电监控模块实时地监测小区内部各个公共设备的用电状态,并进行用电量的统计,将所得到的状态信息和用电量数据进行实时存储;同时可以接收系统的控制指令实现对设备的开关等控制,进行设备信息管理、操作日志管理。
[0021]所述的节约用电控制策略模块通过预存的各种控制策略以及所述的发电储能侧管理系统传输过来的实时电价信息及发电量预测信息来调整各种用电控制策略在保证不影响用户使用习惯下自动地实现对不同情况下设备智能化和自动化控制,大大提高设备的利用率和最大化实现节能效果;同时根据所述的发电储能侧管理系统传输过来各种数据信息来调整各种用电控制策略。如根据实时的电价信息来调整部分设备的工作状态以减少用电成本提尚经济性;家庭的场景控制,小区各系统的联动控制,实现设备的尚效利用;还提供各种策略的管理和操作日志管理。
[0022]所述的用电量预测模块通过利用家用设备用电监控模块和公共设备用电监控模块所存储的设备用电量统计数据进行大量的仿真和预测,预测未来某一时间点或时间段的用电量以及用电量的变化趋势,同时结合所述的节约用电控制策略模块实现对未来某一时间点或时间段某一用电设备或系统的用电量的准确预测;如图2所示,并将预测的结果实时地传输到所述的发电、储能侧管理系统以供其进行各种智能化的决策使用。
[0023]所述的设备远程监控模块是通过Internet实现对所述用电侧管理系统里面的用电设备进行远程实时的监测和控制。
[0024]所述的预付费管理模块对小区居民用电预付费进行管理,同时还提供欠费催缴,停电通知等功能。
[0025]有益效果:本发明的管理系统及方法,可有效提升该区域的可在生能源的利用率,提高该区域供电网络的可靠性,提高整个该区域电网的智能化程度,还可以有效节约能源并提高用户用电满意度。同时可以直接将运用该系统后节约的电量及各时段用电量进行统计,对应各时段电费单价得到电费差价。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的整体系统结构示意图;
图2为本发明的一体式控制机内部控制结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]如图1所示,本发明智能电网管理系统包括发电与储能侧管理系统和用电侧管理系统。发电及储能侧管理系统主要包括了传统电网供电、可再生能源发电、补充发电、储能系统,以及基于这些模块之上的平台应用,具体包括:发电监控系统、供电方式自动调控系统、储能监控系统、自动配网系统、自愈系统、发电和储能调控系统、发电量的预测、电价管理系统、应急管理系统、远程监控系统。用电侧管理系统主要包括用电负荷,具体指家庭用电和区域内公共用电,以及基于用电负荷之上的平台应用:家庭用电设备的用电监控、区域公共设备用电监控、用电量预测、设备智能化管理、设备远程监控、设备节能控制、预付费管理。发电与储能侧管理系统和用电侧管理系统两大系统通过先进的网络通信技术,实现了数据的交互、数据的共享。
[0028]以某小区为例,该小区为传统的小区有较完善的小区物业管理系统,通过小区内部局域网连入小区物业中心的中央控制机房,机房存放相关的应用服务器,可以对整个物业管理各个子系统进行实时监控。目前各个子系统相互独独立工作,自动化程度低,对于管理员来说操作过程相对繁琐和复杂,因此对应应急情况处理效率相对低,同时小区内家居数字智能化程度低,居民的生活方式较为传统,不能享受现代科技带来的便捷、安全、舒适和高效;缺乏对绿色可再生能源的有效利用,不能成为目前所提倡的绿色、低碳的现代化小区。为实现小区智能电网管理系统,可采取整体规划,分阶段实施,以开放性互联网络体系为核心、以与建筑结构密切相关的设施为重点、以用户的需求及性价比为依据,逐步建立、完善规划、实施、验收的规范与标准。
[0029]建立智能电网综合信息平台、分布式微网发电储能系统、智能小区系统、智能家居系统。小区智能电网管理系统将以智能电网综合信息平台作为系统信息处理、信息调控的中心,将其他各个系统有机地联系起来,形成一个相互联动的、智能化和自动化程度高、自愈性能力强、功能扩展性强、可实现局域网内和广域网内的多种应用的小区智能电网管理系统。其中分布式微网发电储能系统结合大电网作为所述智能电网管理系统的发电储能侦牝智能小区、小区物业及智能家居系统作为所述智能电网管理系统的用电侧,智能电网综合信息平台实现了所述智能电网管理系统所有平台应用。具体实现步骤:
(1)智能电网综合信息平台的搭建
智能电网综合信息平台是整个小区智能电网管理系统的核心,是一个网络化的统一管理信息平台;该平台包括了基础平台和基于基础平台之上的应用平台。其中基础平台主要各种应用和数据库服务器构成。其应用平台是在基础平台之上开发的各种应用系统软件,具体包括:智能小区系统、智能家居系统、安防报警系统、视频对讲系统、分布式微网发电及储能系统、远程抄表系统、智能电表系统、远程视频监测系统、信息发布系统、智能电网系统。整个智能电网综合信息平台创造性地整合各个子系统的数据类型,建立各子系统间的数据关联,实现数据共享和应用功能创新,具有良好的兼容性及扩容性,可跟现有的小区物业管理系统、楼控等系统无缝的结合、充分的利用原有的功能及设备,能提供最优的第三方接口等,实现了系统间的联动性。智能电网综合信息平台的实现需要网络系统和总控制中心。
[0030]网络系统是住宅楼内和住宅楼间的数据传输网络,它一方面使数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连,另一方面使这些设备与外部数据通信网络相连接。智能小区网络通信系统总体架构如图1所示,系统由Intern
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