支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)與電力電子技術(shù)中的微型電網(wǎng)能量管理裝置和方法，特別是一種支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理裝置和方法。該方法的特征是，通過網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端與后臺服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端，特別是移動終端上對微網(wǎng)系統(tǒng)隨時隨地進(jìn)行監(jiān)測、調(diào)節(jié)、故障處理等。本發(fā)明能夠節(jié)約運(yùn)維成本、大大減輕調(diào)度員的日常操作負(fù)擔(dān)、能夠在移動終端上進(jìn)行準(zhǔn)確、高效、靈活便捷的遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的移動辦公，同時具有良好的開放性、可擴(kuò)展性等性能，實(shí)現(xiàn)了“即插即用”的靈活集成。
【專利說明】支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)與電力電子技術(shù)中的微型電網(wǎng)能量管理裝置和方法，特別是一種支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理裝置以基于該裝置的一種支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由于傳統(tǒng)能源資源的枯竭、當(dāng)今社會許多部門對電能質(zhì)量要求的提高以及世界各國對環(huán)保問題的日益關(guān)注，分布式發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)被世界各國所重視。然而大量分布式電源的并網(wǎng)給電力系統(tǒng)的保護(hù)、實(shí)時調(diào)度和電網(wǎng)可靠性等各方面帶來不可忽視的影響，微型電網(wǎng)(以下簡稱微網(wǎng))的建立可以很好地解決這些問題。將分布式電源以微網(wǎng)形式接入大電網(wǎng)，能夠系統(tǒng)、高效管理分布式電源，提升能源利用效率，提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量。
[0003]微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)有很大不同，傳統(tǒng)電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(supervisory control and data acquisit1n, SCADA)系統(tǒng)采集實(shí)時電網(wǎng)信息，用于調(diào)度、管理和控制。微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)除了具備以上基本功能，還需要包括可再生能源發(fā)電預(yù)測、實(shí)時功率平衡以及對重要負(fù)荷可靠供電等。另一方面，由于風(fēng)電場與光伏電站等分布式電源的選址由地理?xiàng)l件及氣候條件所決定，分布非常分散，尤其是對于海上風(fēng)電場的情況，微網(wǎng)工作站與分布式電源之間的距離有時候甚至達(dá)到幾百、上千千米。因此微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)必須在傳統(tǒng)電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步滿足遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信的要求，以保證分布式電源的統(tǒng)一管理、運(yùn)營及維護(hù)。
[0004]隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，移動終端的已擁有了強(qiáng)大的處理能力，正在從簡單的通話工具變?yōu)橐粋€綜合信息處理平臺。如果能夠充分利用移動終端的靈活性，便可擺脫時間和場所的局限，顯著提高生產(chǎn)管理效率。然而在傳統(tǒng)電網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)中，通常只能通過無線移動網(wǎng)短信息數(shù)據(jù)傳輸模式或語音功能平臺完成向移動終端(通常是手機(jī))的遠(yuǎn)程報警，而移動終端通常只能接收報警信號、對開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行控制(而且這種控制通常是盲控，即無法明確看到微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)具體的運(yùn)行狀況)等簡單的操作，無法實(shí)現(xiàn)隨時隨地對微網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確、高效地監(jiān)控難以實(shí)現(xiàn)真正意義上的移動辦公。為節(jié)約運(yùn)維成本，微網(wǎng)工作站多采用無人值守、免維護(hù)設(shè)計(jì)，對靈活便捷的遠(yuǎn)程操控需求尤為迫切。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、節(jié)約運(yùn)維成本、降低人力需求、能夠遠(yuǎn)程隨時隨進(jìn)行監(jiān)控、支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理裝置及方法。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理裝置，包括至少一個微網(wǎng)系統(tǒng)，包括各分布式電源、負(fù)荷、智能開關(guān)、靜態(tài)開關(guān)、微網(wǎng)控制器、微網(wǎng)保護(hù)裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、逆變系統(tǒng)；中央控制端，包括后臺服務(wù)器、工作站和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，工作站和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分別與所述后臺服務(wù)器通信相連；遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端，包括計(jì)算機(jī)終端和移動終端，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端通過網(wǎng)絡(luò)與所述中央控制端的后臺服務(wù)器通信相連；數(shù)據(jù)交互設(shè)備，包括路由器、交換機(jī)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、數(shù)據(jù)接收設(shè)備、數(shù)據(jù)采集器、光纖及輔助設(shè)備。
[0008]基于所述裝置的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，步驟如下:
[0009]第一步:中央控制端通過交換器獲取微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各個設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)包括功率、負(fù)荷、電壓、頻率、電流、總發(fā)電量、供熱量、供冷量；
[0010]第二步:在本地終端，或者通過網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端，顯示微網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浼拔⒕W(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各個設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)為虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端包括位于遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)終端和移動終端，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)端對微網(wǎng)內(nèi)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，移動終端通過對遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件功能的定制實(shí)現(xiàn)隨時隨地對微網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；
[0011]第三步:分析微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各個設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析、分級和預(yù)估故障、報警事件、運(yùn)行狀態(tài)變化、變位信號；
[0012]第四步:若有報警事件出現(xiàn)，則及時顯示并向本地終端或者遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端報警和提供處理方法，同時在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中記錄和存儲報警事件信息，否則轉(zhuǎn)到第七步；
[0013]第五步:在本地或者遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端下發(fā)控制指令；
[0014]第六步:通過服務(wù)器統(tǒng)一將控制指令發(fā)送給各微網(wǎng)系統(tǒng)，微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備執(zhí)行控制指令，排除故障，若故障未排除，則轉(zhuǎn)到第三步或第四步；
[0015]第七步:將微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的重要運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和存儲，記錄和存儲結(jié)束或者無需進(jìn)行記錄和存儲則轉(zhuǎn)到第一步。
[0016]遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件采用面向?qū)ο蟮姆植际浇M件化設(shè)計(jì)，提供通用的基于組件的網(wǎng)絡(luò)管理能力，同時遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件具有不同功能的組件模塊。通過將遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件配置在不同的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)在通用平臺的基礎(chǔ)之上通過統(tǒng)一的接口方式進(jìn)行協(xié)作。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的組件模塊包括功率預(yù)測模塊、狀態(tài)估計(jì)模塊、安全分析模塊和電能質(zhì)量管理模塊，功率預(yù)測模塊包括光伏發(fā)電預(yù)測模塊和儲能設(shè)備負(fù)荷或發(fā)電預(yù)測模塊。本發(fā)明提供對主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持，并在所述主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的調(diào)用訪問接口之上進(jìn)行了統(tǒng)一封裝，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫、表、對象、集合的操作，向應(yīng)用層提供統(tǒng)一的、易用的訪問接口。
[0017]作為優(yōu)選，本發(fā)明在軟件設(shè)計(jì)上，采用面向?qū)ο蟮姆植际浇M件化設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)在于，提供通用的基于組件的網(wǎng)絡(luò)管理能力，滿足用戶對開放性、可擴(kuò)展性、可移植性、易維護(hù)性、可靠性和安全性等方面的要求。
[0018]作為優(yōu)選，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件實(shí)現(xiàn)為不同的組件模塊，配置在不同的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，其優(yōu)點(diǎn)在于，能夠在通用平臺的基礎(chǔ)之上通過統(tǒng)一的接口方式進(jìn)行協(xié)作，從而實(shí)現(xiàn)“即插即用”的靈活集成。
[0019]作為優(yōu)選，本發(fā)明提供對主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持，并在各自的調(diào)用訪問接口之上進(jìn)行了統(tǒng)一封裝，其優(yōu)點(diǎn)在于，能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)庫、表、對象、集合的操作，屏蔽不同商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對持久化數(shù)據(jù)的不同管理方式，向應(yīng)用層提供統(tǒng)一的、易用的訪問接口。
[0020]作為優(yōu)選，本發(fā)明提供高效的實(shí)時數(shù)據(jù)庫機(jī)制，是面向?qū)ο蟮?、開放的、分布式大容量實(shí)時關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)在于，能夠保證數(shù)據(jù)庫對實(shí)時性、一致性、可預(yù)見性、及大吞吐量等方面的要求。
[0021]作為優(yōu)選，本發(fā)明對圖、模、庫一體化建模，以圖形方式完成微網(wǎng)系統(tǒng)一次模型的建立與維護(hù)，其優(yōu)點(diǎn)在于，易于維護(hù)和使用。
[0022]作為優(yōu)選，網(wǎng)絡(luò)采用虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，其優(yōu)點(diǎn)在于，降低建造和運(yùn)行成本，具有很大的靈活性和可擴(kuò)充性，同時，能夠保證系統(tǒng)的安全性。
[0023]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0024]1、由于將各微網(wǎng)系統(tǒng)和中央控制端組合成一個大的局域網(wǎng)，從而達(dá)到信息資源共享，使各微網(wǎng)系統(tǒng)能很好地集成在一起；
[0025]2、由于采用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端，包括移動終端，對微網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，大大減輕調(diào)度員的日常操作負(fù)擔(dān)，使得對微網(wǎng)的監(jiān)控變得更加方便、快捷；
[0026]3、由于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的功能可以定制化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在移動終端對微網(wǎng)隨時隨地進(jìn)行監(jiān)測、報警處理、功率預(yù)測、狀態(tài)估計(jì)、安全分析或電能質(zhì)量管理等中的一種或多種；
[0027]4、由于在軟件設(shè)計(jì)上，采用面向?qū)ο蟮姆植际浇M件化設(shè)計(jì)，提供通用的基于組件的網(wǎng)絡(luò)管理能力，提高了軟件的開放性、可擴(kuò)展性、可移植性、易維護(hù)性、可靠性和安全性等?生倉泛;
[0028]5、由于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件可實(shí)現(xiàn)為不同的組件模塊，配置在不同的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，在通用平臺的基礎(chǔ)之上通過統(tǒng)一的接口方式進(jìn)行協(xié)作，從而實(shí)現(xiàn)“即插即用”的靈活集成；
[0029]6、由于通過控制與反饋的閉環(huán)管理方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對微網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時地、有效地監(jiān)控與管理；
[0030]7、由于具有遠(yuǎn)程報警、功率預(yù)測、狀態(tài)估計(jì)、安全分析或電能質(zhì)量管理等功能，從而保證了微網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而保證了微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)民用電、工業(yè)用電的穩(wěn)定，從而保證了微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)居民的生活質(zhì)量、工業(yè)的生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1為支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2為支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法的流程示意圖。
[0034]標(biāo)號說明:
[0035]1:計(jì)算機(jī)終端2:網(wǎng)絡(luò)3:移動終端
[0036]4:本地終端 5:后臺服務(wù)器6:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
[0037]7:主干交換器8:子交換器 9:微網(wǎng)系統(tǒng)

【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0039]如圖1所示，支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理裝置，由至少一個微網(wǎng)系統(tǒng)9、中央控制端、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端和數(shù)據(jù)交互設(shè)備組成。
[0040]其中，中央控制端設(shè)有后臺服務(wù)器5、本地終端4和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6，本地終端4和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6分別與后臺服務(wù)器5通信相連。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6中的數(shù)據(jù)分為臨時數(shù)據(jù)和永久數(shù)據(jù)，分別存放在不同區(qū)域，從而方便數(shù)據(jù)的存取。
[0041]遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端為計(jì)算機(jī)終端I和移動終端2，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端通過網(wǎng)絡(luò)2與所述中央控制端的后臺服務(wù)器5通信相連。網(wǎng)絡(luò)2可以為構(gòu)建的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，也可以為以太網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。本地終端4和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端下發(fā)的對微網(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)設(shè)備的控制指令由后臺服務(wù)器5統(tǒng)一發(fā)送。
[0042]微網(wǎng)系統(tǒng)9中設(shè)有各分布式電源、負(fù)荷、智能開關(guān)、靜態(tài)開關(guān)、微網(wǎng)控制器、微網(wǎng)保護(hù)裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)和逆變系統(tǒng)，微網(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)的各個設(shè)備分別與該微網(wǎng)內(nèi)的微網(wǎng)控制器通信連接，并受該微網(wǎng)內(nèi)的微網(wǎng)控制器的控制與調(diào)節(jié)。中央控制端的后臺服務(wù)器5通過主干交換機(jī)7和子交換機(jī)8分別與各個微網(wǎng)系統(tǒng)9通信相連。
[0043]數(shù)據(jù)交互設(shè)備，包括路由器、交換機(jī)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、數(shù)據(jù)接收設(shè)備、數(shù)據(jù)采集器、光纖及輔助設(shè)備，這些數(shù)據(jù)交互設(shè)備主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和通訊系統(tǒng)的組網(wǎng)。
[0044]如圖2所示，基于上述裝置的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，該方法的步驟如下:
[0045]第一步:后臺服務(wù)器5通過交換器獲取微網(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)各個設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6的臨時數(shù)據(jù)區(qū)域中。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6中的數(shù)據(jù)包括臨時數(shù)據(jù)與永久數(shù)據(jù)，分別存放于不同的區(qū)域，從而保證高效地存取數(shù)據(jù)。實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)存放于臨時數(shù)據(jù)中，由于多個微網(wǎng)系統(tǒng)9的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)量較大，可以根據(jù)數(shù)據(jù)量自定義臨時數(shù)據(jù)清理周期，如二十四小時或30天清理一次等，從而保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運(yùn)行效率。同時，如果臨時數(shù)據(jù)區(qū)域的數(shù)據(jù)為重要數(shù)據(jù)，也可以將其轉(zhuǎn)存于永久數(shù)據(jù)區(qū)域中，永久數(shù)據(jù)區(qū)域中的數(shù)據(jù)一直累積并自動保存。實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)包括功率、負(fù)荷、電壓、頻率、電流、總發(fā)電量、供熱量、供冷量，通過這些實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以清晰地了解各個微網(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況。
[0046]第二步:在本地終端4，或者通過網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端，通過顯示器或模擬屏用文字、動畫顯示微網(wǎng)系統(tǒng)9的拓?fù)浼拔⒕W(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)各個設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，如各聯(lián)絡(luò)開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和保護(hù)裝置分段狀態(tài)，各分布式電源、儲能電池運(yùn)行狀態(tài)和各負(fù)荷的能量消耗情況等。遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端包括位于遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)終端I和移動終端3，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端能夠基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)端對微網(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)的各個設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。本發(fā)明中，移動終端3能夠通過對遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件功能的定制，從而實(shí)現(xiàn)隨時隨地對微網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確、高效、可視化地監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以通過構(gòu)建虛擬專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，也可以通過以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。
[0047]第三步:分析微網(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)各個設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析、分級和預(yù)估故障、報警事件、運(yùn)行狀態(tài)變化及變位信號。分析、分級和預(yù)估故障、報警事件是保障微網(wǎng)系統(tǒng)9安全、正常運(yùn)行的重要能夠，本發(fā)明通過事先設(shè)置好故障診斷策略，比如根據(jù)電網(wǎng)頻率和電壓突變量和越限判別電網(wǎng)故障、根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)的頻率和電壓突變量和越限判別微網(wǎng)故障、根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)二次阻抗變化判別系統(tǒng)是否有電力故障、根據(jù)電網(wǎng)和微網(wǎng)的單相接地短路故障特征定義單相接地故障、根據(jù)電網(wǎng)和微網(wǎng)的兩相接地短路故障特征定義兩相接地故障、根據(jù)電網(wǎng)和微網(wǎng)的三相故障特征定義三相接地故障、根據(jù)電網(wǎng)和微網(wǎng)的相間短路故障特征定義相間短路故障、根據(jù)電網(wǎng)和微網(wǎng)的非全相故障特征定義非全相運(yùn)行等，通過這些故障診斷策略對微網(wǎng)系統(tǒng)9的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析、分級和預(yù)估，從而保證微網(wǎng)系統(tǒng)的安全與正常運(yùn)行。
[0048]第四步:若有報警事件出現(xiàn)，則及時顯示并向本地終端或者遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端報警和提供處理方法，同時在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中記錄和存儲所述報警事件信息，否則轉(zhuǎn)到第七步。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6的永久數(shù)據(jù)區(qū)域中事先存儲有故障集和處理方法集，一個故障對應(yīng)有一個或多個可選的處理方法，后臺服務(wù)器5根據(jù)診斷出來的故障在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6中索引故障處理方法，并通過網(wǎng)絡(luò)，即虛擬專用網(wǎng)或以太網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，將故障及可選的處理方法統(tǒng)一發(fā)送到本地終端或者遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端。進(jìn)一步地，用戶可以事先設(shè)置出現(xiàn)故障時的報警對象，包括本地終端4、遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)終端I和移動終端3。
[0049]第五步:位于本地終端4、遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)終端I或移動終端3的用戶接收到故障報警信號后，根據(jù)提供的處理方法下達(dá)控制指令，對故障進(jìn)行處理。
[0050]第六步:用戶下達(dá)的控制指令通過網(wǎng)絡(luò)，即虛擬專用網(wǎng)或以太網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器5，后臺服務(wù)器5統(tǒng)一將控制指令發(fā)送給各微網(wǎng)系統(tǒng)9，微網(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)的設(shè)備執(zhí)行控制指令，進(jìn)行排除故障；若控制指令未能成功將故障排除，則將執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)反饋給后臺服務(wù)器5，同時轉(zhuǎn)到第三步進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，當(dāng)然也可以直接轉(zhuǎn)到第四步提供處理方法，但是先轉(zhuǎn)到第三步進(jìn)行分析更好，因?yàn)楹芸赡茉谏弦徊降奶幚磉^程中出現(xiàn)了新的問題或者問題性質(zhì)發(fā)生了變化。
[0051]第七步:將微網(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)的重要運(yùn)行數(shù)據(jù)，比如運(yùn)行日志、事故記錄、報警信號、變位信號等進(jìn)行記錄和存儲于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6的永久數(shù)據(jù)中。數(shù)據(jù)記錄和存儲結(jié)束，或者沒有重要運(yùn)行數(shù)據(jù)需要進(jìn)行記錄和存儲，則轉(zhuǎn)到第一步，從而實(shí)現(xiàn)對微網(wǎng)系統(tǒng)9進(jìn)行循環(huán)、實(shí)時的監(jiān)控。
[0052]本發(fā)明在軟件設(shè)計(jì)上，考慮微網(wǎng)系統(tǒng)9部署用戶和運(yùn)營用戶等對開放性、可擴(kuò)展性、可移植性、易維護(hù)性、可靠性和安全性等方面的要求，采用面向?qū)ο蟮姆植际浇M件化設(shè)計(jì)，提供通用的基于組件的網(wǎng)絡(luò)管理能力，包括分布式組件管理、訪問請求代理、及通信總線技術(shù)均采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。
[0053]本發(fā)明完成不同功能的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件，可實(shí)現(xiàn)為不同的組件模塊，配置在不同的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，在通用平臺的基礎(chǔ)之上通過統(tǒng)一的接口方式進(jìn)行協(xié)作，從而實(shí)現(xiàn)“即插即用”的靈活集成。
[0054]遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的組件模塊包括功率預(yù)測模塊、狀態(tài)估計(jì)模塊、安全分析模塊和電能質(zhì)量管理模塊，功率預(yù)測模塊包括光伏發(fā)電預(yù)測模塊和儲能設(shè)備負(fù)荷或發(fā)電預(yù)測模塊。用戶可在本地終端4或者遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)終端I或者手機(jī)終端3隨時隨地調(diào)用這些功能模塊，實(shí)現(xiàn)對個微網(wǎng)系統(tǒng)9更全面的安全分析、運(yùn)行狀況預(yù)測和管理。
[0055]功率預(yù)測模塊的功能主要是對微網(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)分布式可再生電源的出力進(jìn)行預(yù)測，以便制定中期發(fā)電、用電計(jì)劃和短期的控制策略等。
[0056]光伏發(fā)電模塊的功能是根據(jù)天氣、溫度等自然情況變化規(guī)律和運(yùn)行時間段的歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合天氣預(yù)報對光伏發(fā)電短期和超短期出力進(jìn)行預(yù)測。
[0057]儲能設(shè)備負(fù)荷或發(fā)電模塊的功能是根據(jù)儲能設(shè)備并網(wǎng)/離網(wǎng)的不同工作模式，通過分析儲能電池荷電狀態(tài)，結(jié)合儲能設(shè)備自身充放電約束條件，對儲能設(shè)備負(fù)荷和發(fā)電進(jìn)行預(yù)測。
[0058]狀態(tài)估計(jì)模塊的功能是利用實(shí)時測量系統(tǒng)的冗余性，應(yīng)用估計(jì)算法來檢測與剔除不良數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)精度及保持?jǐn)?shù)據(jù)的前后一致性，為微網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)分析提供可信的實(shí)時數(shù)據(jù)和狀態(tài)評估算法，主要作用在以下三個方面:
[0059](I)根據(jù)提供的實(shí)時信息和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆治鼋Y(jié)果及其他相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)時給出微網(wǎng)內(nèi)各母線電壓，線路、變壓器等支路潮流，各母線的負(fù)荷和各分布式電源的出力；
[0060](2)為不良數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測和辨識；
[0061](3)實(shí)現(xiàn)功率預(yù)測模型的維護(hù)、量測誤差統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)視等。
[0062]安全分析功能模塊的功能是對多種給定運(yùn)行方式(狀態(tài))進(jìn)行預(yù)想事故分析，對會引起線路過負(fù)荷、電壓越限、電源和負(fù)荷功率越限等對電網(wǎng)安全運(yùn)行構(gòu)成威脅的故障進(jìn)行警示，從而對微網(wǎng)系統(tǒng)9的安全水平進(jìn)行評估，找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，主要作用在以下三個方面:
[0063](I)對多種微網(wǎng)系統(tǒng)9的運(yùn)行方式進(jìn)行預(yù)想事故分析，快速掃描預(yù)想事故集并進(jìn)行分類；
[0064](2)對微網(wǎng)系統(tǒng)9運(yùn)行的安全水平進(jìn)行評估，對微網(wǎng)系統(tǒng)9安全運(yùn)行構(gòu)成威脅的故障，如線路過載、電壓超限和發(fā)電機(jī)功率超限等進(jìn)行警示；
[0065](3)提供方便的故障定義手段，可定義單或多重故障(多個元件同時斷或合)，故障元件和線路元件。
[0066]電能質(zhì)量管理功能模塊的功能是能夠?qū)ξ⒕W(wǎng)系統(tǒng)9內(nèi)部的諧波進(jìn)行抑制，控制電壓波動與閃變，緩解電壓暫降與短時中斷，能夠執(zhí)行各種措施，這些措施依據(jù)具體目標(biāo)的不同可以稱為控制、抑制、緩解、減緩、消除等，用于保證微網(wǎng)系統(tǒng)9電能質(zhì)量符合各設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。
[0067]本發(fā)明提供對主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持，并在主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的調(diào)用訪問接口之上進(jìn)行統(tǒng)一封裝，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫、表、對象、集合的操作，屏蔽了不同商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對持久化數(shù)據(jù)的不同管理方式，向應(yīng)用層提供統(tǒng)一的、易用的訪問接口。
[0068]本發(fā)明提供高效的實(shí)時數(shù)據(jù)庫機(jī)制，是面向?qū)ο蟮摹㈤_放的、分布式大容量實(shí)時關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6對實(shí)時性、一致性、可預(yù)見性、及大吞吐量等方面的要求。
[0069]本發(fā)明還可以通過對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)6的操作進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢，并能夠提供靈活、方便的電子表格方式生成和輸出報表，給出對歷史信息的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。該統(tǒng)計(jì)指標(biāo)是指在時間上進(jìn)行分類累計(jì)的不同歷史數(shù)據(jù)，并可以進(jìn)行對比分析，得出設(shè)備在不同運(yùn)行工況下的運(yùn)行情況。
[0070]本發(fā)明對圖、模、庫一體化建模，以圖形方式完成微網(wǎng)系統(tǒng)一次模型的建立與維護(hù)，即以繪圖為先導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)內(nèi)設(shè)備統(tǒng)一建模、建庫，易于維護(hù)和使用。在圖形繪制的過程中，通過畫面中電力圖元的定義及創(chuàng)建，完成電力應(yīng)用系統(tǒng)中所需的電力設(shè)備及其應(yīng)用屬性的定義；通過電力圖元之間的圖形連接關(guān)系定義，完成設(shè)備與設(shè)備之間的電氣連接關(guān)系定義；通過電氣設(shè)備的量測量映射，建立一次設(shè)備與二次測量量之間的對應(yīng)關(guān)系。并且，通過圖形界面，可以對所有測量量進(jìn)行層次化、分類、統(tǒng)一的管理、查詢，并支持通過圖形完成各設(shè)備連接關(guān)系合理性檢查及微網(wǎng)拓樸分析。
[0071]本發(fā)明以圖形方式完成系統(tǒng)模型、用戶圖形、歷史數(shù)據(jù)的版本一致性管理，保證了歷史的回溯性及系統(tǒng)的完整性。
[0072]本發(fā)明中數(shù)據(jù)的信道多種多樣，包括有光纜、電纜超短波無線電、微波和電力線載波等，在不同的場合，不同的條件，充分利用現(xiàn)有資源因地制宜選擇不同的信道，組成一個混合式的通信網(wǎng)，構(gòu)建統(tǒng)一的微網(wǎng)運(yùn)行公共信息平臺。
[0073]綜上，本發(fā)明通過網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件和面向?qū)ο蠹夹g(shù)、圖形界面技術(shù)、一體化建模技術(shù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端，即計(jì)算機(jī)終端I和移動終端3，特別是移動終端3上對微網(wǎng)系統(tǒng)9隨時隨地進(jìn)行靈活、高效地監(jiān)測、調(diào)控、處理故障等，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，實(shí)現(xiàn)真正意義上的移動辦公。另一方面也節(jié)約了運(yùn)維成本，大大減輕了調(diào)度員的日常操作負(fù)擔(dān)，同時也保證了微網(wǎng)系統(tǒng)9的正常和安全運(yùn)行，從而保證了微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)民用電、工業(yè)用電的穩(wěn)定。更進(jìn)一步地，由于能源是人民生活、國家和社會發(fā)展的重要因素，因此也保證了微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)居民的生活質(zhì)量、工業(yè)的生產(chǎn)效率、國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
[0074]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理裝置，其特征是:包括 至少一個微網(wǎng)系統(tǒng)，設(shè)有各分布式電源、負(fù)荷、智能開關(guān)、靜態(tài)開關(guān)、微網(wǎng)控制器、微網(wǎng)保護(hù)裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、逆變系統(tǒng)； 中央控制端，設(shè)有后臺服務(wù)器、本地終端和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，所述的本地終端和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分別與所述后臺服務(wù)器通信相連； 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端，包括計(jì)算機(jī)終端和移動終端，所述的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端通過網(wǎng)絡(luò)與所述中央控制端的后臺服務(wù)器通信相連； 數(shù)據(jù)交互設(shè)備，包括路由器、交換機(jī)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、數(shù)據(jù)接收設(shè)備、數(shù)據(jù)采集器、光纖及輔助設(shè)備，所述的中央控制端的后臺服務(wù)器通過所述交換機(jī)與所述的微網(wǎng)系統(tǒng)通信相連。
2.一種基于權(quán)利要求1所述裝置的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:中央控制端通過交換器獲取微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各個設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將所述實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中； 第二步:在本地終端，或者通過網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端，顯示所述微網(wǎng)系統(tǒng)的拓?fù)浼八龅奈⒕W(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各個設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端包括位于遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)終端和移動終端； 第三步:分析所述的微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各個設(shè)備的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析、分級和預(yù)估故障、報警事件、運(yùn)行狀態(tài)變化、變位信號； 第四步:若有報警事件出現(xiàn)，則及時顯示并向所述的本地終端或者遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端報警和提供處理方法，同時在所述的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中記錄和存儲所述報警事件信息，否則轉(zhuǎn)到第七少； 第五步:在所述的本地終端或者遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端下發(fā)控制指令； 第六步:后臺服務(wù)器統(tǒng)一將控制指令發(fā)送給所述微網(wǎng)系統(tǒng)，所述的微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備執(zhí)行所述控制指令，排除故障，若故障未排除，則轉(zhuǎn)到第三步； 第七步:將所述的微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的重要運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和存儲，記錄和存儲結(jié)束或者無需進(jìn)行記錄和存儲則轉(zhuǎn)到第一步。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，其特征是:所述的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)包括功率、負(fù)荷、電壓、頻率、電流、總發(fā)電量、供熱量、供冷量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，其特征是:所述的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)端對所述微網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，其特征是:所述的移動終端通過對遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件功能的定制實(shí)現(xiàn)隨時隨地對微網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，其特征是:所述的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件采用面向?qū)ο蟮姆植际浇M件化設(shè)計(jì)，提供通用的基于組件的網(wǎng)絡(luò)管理能力。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或4或5或6所述的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，其特征是:所述的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件具有不同功能的組件模塊，通過將所述遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件配置在不同的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)在通用平臺的基礎(chǔ)之上通過統(tǒng)一的接口方式進(jìn)行協(xié)作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，其特征是:所述的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的組件模塊包括功率預(yù)測模塊、狀態(tài)估計(jì)模塊、安全分析模塊和電能質(zhì)量管理模塊，所述的功率預(yù)測模塊包括光伏發(fā)電預(yù)測模塊和儲能設(shè)備負(fù)荷或發(fā)電預(yù)測模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，其特征是:所述的后臺服務(wù)器提供對主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支持，并在所述主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的調(diào)用訪問接口之上進(jìn)行了統(tǒng)一封裝，支持?jǐn)?shù)據(jù)庫、表、對象、集合的操作，向應(yīng)用層提供統(tǒng)一的、易用的訪問接口。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端客服軟件的分布式能量管理方法，其特征是:所述的網(wǎng)絡(luò)為虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。
【文檔編號】G06Q50/06GK104166904SQ201410441496
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】張鐘平, 周宇昊, 丁小川, 劉麗麗, 鄭夢超, 施行知, 王思文, 鄭一昂, 付立 申請人:華電電力科學(xué)研究院