專利名稱：一種智能微電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力技術領域，特別地涉及一種智能微電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
隨著包括風電、太陽能等可再生能源在內(nèi)的新型發(fā)電技術的發(fā)展，分布式發(fā)電系 統(tǒng)DGS (Distributed Generation System)日漸成為滿足負荷增長需求、減少環(huán)境污染、提 高能源綜合利用效率和供電可靠性的一種有效途徑。為整合分布式發(fā)電的優(yōu)勢，削弱分布式發(fā)電對電網(wǎng)的沖擊和負面影響，充分發(fā)揮 DGS的效益和價值，最好的方法是把DG單元組成微型電網(wǎng)。目前多種分布式能源組合接入的微網(wǎng)系統(tǒng)的技術還不成熟，不同種類、容量的電 源在同一系統(tǒng)中融合，會帶來許多新的問題。如系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性問題、電能質(zhì)量問 題和經(jīng)濟性問題。穩(wěn)定性和可靠性要求多種能源接入時，系統(tǒng)不會發(fā)生大的擾動或故障。電 能質(zhì)量要求微網(wǎng)系統(tǒng)的電壓、頻率、諧波等參數(shù)能夠符合要求。經(jīng)濟性問題要求最大效地利 用可再生能源，節(jié)約資源，減少污染，同時使用戶獲得最大的經(jīng)濟回報。在實現(xiàn)本實用新型過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中的智能微電網(wǎng)在運行過程中的 穩(wěn)定性和可靠性不足。
實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種智能微電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中智 能微電網(wǎng)在運行過程中的穩(wěn)定性和可靠性不足的問題。為解決上述問題，本實用新型提供如下技術方案一種智能微電網(wǎng)，包括控制裝置，與所述智能微電網(wǎng)中的分布式發(fā)電裝置以及負 載連接，用于根據(jù)預設的方式控制所述分布式發(fā)電裝置和所述負載；監(jiān)測裝置，與所述智能 微電網(wǎng)中的分布式發(fā)電裝置、市電回路以及負載連接，用于獲取所述分布式發(fā)電裝置、所述 市電回路以及所述負載的運行參數(shù)；輸出裝置，與所述監(jiān)測裝置連接，用于按預設的項目顯 示所述分布式發(fā)電裝置和所述負載的運行數(shù)據(jù)。進一步地，所述控制裝置包括開關控制回路，與市電回路的接觸器的控制端連 接；發(fā)電機并網(wǎng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，與所述智能微電網(wǎng)中的發(fā)電機的控制端連接，用于控制所述發(fā)電 機的頻率和/或相位；太陽能控制裝置，與所述智能微電網(wǎng)中的太陽能發(fā)電裝置的控制端 連接，用于使所述太陽能發(fā)電裝置與所述市電并網(wǎng)或解列。進一步地，所述監(jiān)測裝置包括第一部件，與所述智能微電網(wǎng)中的發(fā)電機連接，用 于監(jiān)測所述發(fā)電機的運行參數(shù)；第二部件，與所述智能微電網(wǎng)中的市電回路連接，用于監(jiān)測 所述市電回路的運行參數(shù)；第三部件，與所述智能微電網(wǎng)中的太陽能發(fā)電裝置連接，用于監(jiān) 測所述太陽能發(fā)電裝置的運行參數(shù)。進一步地，所述監(jiān)測裝置還包括電能質(zhì)量分析部件，連接于所述智能微電網(wǎng)中預 設的數(shù)據(jù)采集位置。
3[0012]進一步地，所述監(jiān)測裝置還包括電能計量部件，連接于所述智能微電網(wǎng)中預設的 電能計量位置。進一步地，所述輸出裝置還與所述電能質(zhì)量分析部件連接，用于接收以及輸出所 述電能質(zhì)量分析部件采集的數(shù)據(jù)。進一步地，所述輸出裝置還與所述電能計量部件連接，用于接收以及輸出所述電 能計量部件計量得到的電能數(shù)據(jù)。進一步地，所述輸出裝置中包含計算部件，用于對所述電能數(shù)據(jù)進行計算處理，生 成統(tǒng)計報表。根據(jù)本實用新型的技術方案，通過將控制裝置與智能微電網(wǎng)中的分布式發(fā)電裝置 以及負載連接；將監(jiān)測裝置與智能微電網(wǎng)中的分布式發(fā)電裝置、市電回路以及負載連接； 將輸出裝置與監(jiān)測裝置連接，能夠?qū)崿F(xiàn)對分布式發(fā)電裝置和所述負載的控制以及獲取分布 式發(fā)電裝置、市電回路以及負載的運行參數(shù)，從而有助于提高智能微電網(wǎng)在運行過程中的 穩(wěn)定性和可靠性。
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分， 本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當 限定。在附圖中圖1是根據(jù)本實用新型實施例中的智能微電網(wǎng)的結構的示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型實施例的微網(wǎng)控制系統(tǒng)的一種具體結構的示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本實用新型。圖1是根據(jù)本實用新型實施例中的智能微電網(wǎng)的結構的示意圖。如圖1所示，本實 施例中的智能微電網(wǎng)包括智能微電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)，該監(jiān)控系統(tǒng)主要包括控制裝置、監(jiān)測裝 置和輸出裝置。智能微電網(wǎng)中還包括分布式發(fā)電裝置，在圖1中示意為一個整體，但在實際 中可以是多個發(fā)電裝置，例如多個發(fā)電機、多組光伏發(fā)電裝置等。智能微電網(wǎng)與市電連接， 并且還包括負載，如圖1所示。以下對智能微電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)作進一步說明。在智能微電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)中，控制裝置與智能微電網(wǎng)中的分布式發(fā)電裝置以及負 載連接，用于根據(jù)預設的方式控制分布式發(fā)電裝置和所負載；監(jiān)測裝置與智能微電網(wǎng)中的 分布式發(fā)電裝置、市電回路以及負載連接，用于獲取分布式發(fā)電裝置、市電回路以及負載的 運行參數(shù)；輸出裝置與監(jiān)測裝置連接，用于按預設的項目顯示分布式發(fā)電裝置和負載的運 行數(shù)據(jù)。控制裝置具體可以包括開關控制回路，與市電回路的接觸器的控制端連接；發(fā) 電機并網(wǎng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，與智能微電網(wǎng)中的發(fā)電機的控制端連接，用于控制發(fā)電機的頻率和/ 或相位；太陽能控制裝置，與智能微電網(wǎng)中的太陽能發(fā)電裝置的控制端連接，用于使太陽能 發(fā)電裝置與市電并網(wǎng)或解列。監(jiān)測裝置具體可以包括第一部件，與智能微電網(wǎng)中的發(fā)電機連接，用于監(jiān)測發(fā)電 機的運行參數(shù)；第二部件，與智能微電網(wǎng)中的市電回路連接，用于監(jiān)測市電回路的運行參數(shù)；第三部件，與智能微電網(wǎng)中的太陽能發(fā)電裝置連接，用于監(jiān)測太陽能發(fā)電裝置的運行參數(shù)。監(jiān)測裝置還可以包括電能質(zhì)量分析部件，連接于智能微電網(wǎng)中預設的數(shù)據(jù)采集位 置。這樣，輸出裝置還可以用于接收以及輸出電能質(zhì)量分析部件采集的數(shù)據(jù)。監(jiān)測裝置還可以包括電能計量部件，連接于所述智能微電網(wǎng)中預設的電能計量位 置。這樣，輸出裝置還用于接收以及輸出電能計量部件計量得到的電能數(shù)據(jù)。并且進一步 地，輸出裝置中可以包含計算部件，用于根據(jù)電能數(shù)據(jù)按照預設的計算方式進行計算。微網(wǎng)控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)對微型電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測、控制和調(diào)節(jié)作用，管理電源供應， 提高綠色能源的使用效率，從而達到節(jié)能減排的效果。在實現(xiàn)中，微網(wǎng)控制系統(tǒng)可以采用圖 2的方式，圖2是根據(jù)本實用新型實施例的微網(wǎng)控制系統(tǒng)的一種具體結構的示意圖。微網(wǎng)控制系統(tǒng)下的電源管理模式為A、市電和太陽能同時作為供電電源。系統(tǒng)中的市電、太陽能并網(wǎng)向小區(qū)母線供電， 此時太陽能采用并網(wǎng)逆變與小區(qū)母線連接；太陽能供電優(yōu)先于市電供應負載；當太陽能 產(chǎn)出大于負載時，系統(tǒng)向市電賣電；根據(jù)電費率情況，系統(tǒng)通過優(yōu)化方案給蓄電池充電。其 中，優(yōu)化方案通過雙向逆變器和控制系統(tǒng)完成。B、市電消失，蓄電池和太陽能為供電電源。系統(tǒng)中的市電突然消失時、系統(tǒng)迅速完 成小區(qū)母線由市電到蓄電池雙向逆變供電的轉換，系統(tǒng)改為由蓄電池和太陽能并網(wǎng)供電， 此時小區(qū)母線的電源由蓄電池和太陽能提供；當電源能力小于負荷時，系統(tǒng)自動減載甩 次要負荷，保證重要負荷；根據(jù)蓄電池情況，系統(tǒng)在適當情況下啟動發(fā)電機；市電恢復后， 系統(tǒng)迅速恢復市電供應。電能監(jiān)測系統(tǒng)可用于電能質(zhì)量分析。具體為提供連續(xù)的、大范圍內(nèi)的監(jiān)測，采集 數(shù)據(jù)，進行電能質(zhì)量和可靠性分析；遵循IEC61000-4-30和EN50160標準，檢驗是否符合電 能質(zhì)量的國際標準，以數(shù)字表格或圖形顯示便于快速查閱電能質(zhì)量狀況；顯示諧波頻譜圖， 奇/偶次諧波，THD, K因子，峰值因子，矢量圖和序分量；繪制持續(xù)時間長達幾秒的波形圖， 通過波形圖顯示電壓、電流的關系，分析故障原因；滿足工業(yè)標準的電壓容忍曲線，繪制上 沖，下陷，短時中斷和其它干擾事件；對任一事件，顯示一系列的帶時標的子事件，點擊任一 子事件可查看詳細的信息。電能監(jiān)測系統(tǒng)可以支持廣泛范圍的應用，例如診斷、分析發(fā)生電能質(zhì)量事件的設 備原因或程序故障；提前評估當前電能質(zhì)量狀況和趨勢；識別設備故障，確定電能分配狀 況和設備操作的可靠性；根據(jù)標準設置電能質(zhì)量指標，并針對不同的服務區(qū)域、裝置或程序 進行對比；設置電能質(zhì)量指標閾值，確定系統(tǒng)變化或設備升級產(chǎn)生的影響。電能監(jiān)測系統(tǒng)在實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與累計時，具體可以是電能計量和其它參數(shù)計量， 如氣、熱、水、氣壓等；提供所有ION系列裝置的完全兼容，支持以前的ACM系列裝置。能夠讀 取表計中的數(shù)據(jù)，控制繼電器和數(shù)字輸出，實現(xiàn)遠程設置和版本升級；具有與第三方表計、 傳感器、PLC、RTU等電力設備的接口，通過Modbus、RTU或Modbus TCP協(xié)議可快速實現(xiàn)與遠 程設備的直接通訊，或者連接其它設備的輸出到ION或PowerLogic表計的數(shù)字量或模擬量 輸入。電能監(jiān)測系統(tǒng)在實現(xiàn)實時監(jiān)測時，具體可以是可在任何地方，通過任何工作站， 查看一個或多個裝置的主要監(jiān)測點數(shù)據(jù)；顯示實時電量參數(shù)和電能參數(shù)，歷史曲線和事件記錄，報警信息，設備狀態(tài)(打開/閉合，溫度，壓力等)，控制觸發(fā)和其它分析工具；通過 Virtual Processor執(zhí)行復雜的數(shù)據(jù)計算，同時顯示并記錄原始數(shù)據(jù)；可選已配置報表或者 用戶自定義報表，由數(shù)字，刻度盤，棒圖或趨勢圖，坐標或正視圖，地圖，像片和動畫等構成； 建立圖表間的超鏈接，通過簡單的選擇可查看相關的細節(jié)內(nèi)容，例如通過查看某位置的總 體情況，點擊某條支路可查看支路的情況，再點擊支路的某一擾動事件可查看此攏動的事 件分析；通過查詢向?qū)?Query Wizard)方便地引用和分析選定范圍的數(shù)據(jù)信息。電能監(jiān)測系統(tǒng)在實現(xiàn)報表時，具體可以是報表自動生成，或按時間表生成，或由 事件觸發(fā)生成，并可通過email或HTML自動發(fā)送；對于標準報表，可采用快速方便的報表 向?qū)?，通過Microsoft Excel生成報表；對于能量和需量報表，可以聯(lián)合多路饋線，定義時 段中每一個計費周期的費用，與實際計費結構一致，并具有萬年歷和分時計費；對于負荷 曲線報表，在指定時間段的系統(tǒng)使用情況，包括時標和峰值用量；對于符合IEC61000-4-30 和EN50160報表，可以采用預定義的字段指明系統(tǒng)電能質(zhì)量水平，包括閃變；對于電能質(zhì) 量分析報表，可以是擾動波形，電壓容忍度曲線和諧波柱狀圖；對于自定義報表，可以通過 Visual Basic或SQL Server報表工具，如Crystal R印orts (水晶報表)定制報表，進行進 一步的分析。電能監(jiān)測系統(tǒng)可結合ION Enterprise數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)庫顯示實際的運行情況以 及進行趨勢分析。具體可以是產(chǎn)生一個或多個趨勢圖，通過簡單的視圖進行數(shù)據(jù)分析；任 何參數(shù)的趨勢電壓、電流、功率、功率因數(shù)、需量、預測需量、電能、諧波、溫度等；產(chǎn)生多個 計量點的負荷曲線，可在系統(tǒng)中進行相關參數(shù)對比分析；生成實際使用的負荷曲線，顯示峰 值需量，危險趨勢，或限制容量；跟蹤系統(tǒng)內(nèi)每座大廈、每條饋線、每個設備等與電能相關的 費用。微網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢1、實現(xiàn)對微型電網(wǎng)系統(tǒng)的控制和調(diào)節(jié)，保證多種分布式能源介入時，微網(wǎng)系統(tǒng)的 穩(wěn)定運行。2、實現(xiàn)對微型電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測，用戶能夠?qū)崟r地了解微網(wǎng)系統(tǒng)的運行情況，電能 質(zhì)量和用電情況?？梢愿鶕?jù)采集的數(shù)據(jù)制定合理的電源管理策略。3、通過微網(wǎng)控制系統(tǒng)實現(xiàn)多種分布式能源的綜合控制，能夠與電網(wǎng)實現(xiàn)雙向互 動，提高綠色能源的使用效率，從而達到節(jié)能減排的效果，具有很高的社會效益和經(jīng)濟效
■、Λ
frff. ο以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種智能微電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括控制裝置，與所述智能微電網(wǎng)中的分布式發(fā)電裝置以及負載連接，用于根據(jù)預設的方 式控制所述分布式發(fā)電裝置和所述負載；監(jiān)測裝置，與所述智能微電網(wǎng)中的分布式發(fā)電裝置、市電回路以及負載連接，用于獲取 所述分布式發(fā)電裝置、所述市電回路以及所述負載的運行參數(shù)；輸出裝置，與所述監(jiān)測裝置連接，用于顯示所述分布式發(fā)電裝置和所述負載的運行數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括 開關控制回路，與市電回路的接觸器的控制端連接；發(fā)電機并網(wǎng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，與所述智能微電網(wǎng)中的發(fā)電機的控制端連接，用于控制所述發(fā) 電機的頻率和/或相位；太陽能控制裝置，與所述智能微電網(wǎng)中的太陽能發(fā)電裝置的控制端連接，用于使所述 太陽能發(fā)電裝置與所述市電并網(wǎng)或解列。
3.根據(jù)權利要求1所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測裝置包括第一部件，與所述智能微電網(wǎng)中的發(fā)電機連接，用于監(jiān)測所述發(fā)電機的運行參數(shù)； 第二部件，與所述智能微電網(wǎng)中的市電回路連接，用于監(jiān)測所述市電回路的運行參數(shù)；第三部件，與所述智能微電網(wǎng)中的太陽能發(fā)電裝置連接，用于監(jiān)測所述太陽能發(fā)電裝 置的運行參數(shù)。
4.根據(jù)權利要求3所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測裝置還包括電能質(zhì)量分析 部件，連接于所述智能微電網(wǎng)中預設的數(shù)據(jù)采集位置。
5.根據(jù)權利要求3所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測裝置還包括電能計量部件， 連接于所述智能微電網(wǎng)中預設的電能計量位置。
6.根據(jù)權利要求4所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出裝置還與所述電能質(zhì)量分 析部件連接，用于接收以及輸出所述電能質(zhì)量分析部件采集的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求5所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出裝置還與所述電能計量部 件連接，用于接收以及輸出所述電能計量部件計量得到的電能數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求7所述的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出裝置中包含計算部件，用于 對所述電能數(shù)據(jù)進行計算處理，生成統(tǒng)計報表。
專利摘要本實用新型公開了一種智能微電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術中智能微電網(wǎng)在運行過程中的穩(wěn)定性和可靠性不足的問題。該監(jiān)控系統(tǒng)包括控制裝置，與所述智能微電網(wǎng)中的分布式發(fā)電裝置以及負載連接，用于根據(jù)預設的方式控制所述分布式發(fā)電裝置和所述負載；監(jiān)測裝置，與所述智能微電網(wǎng)中的分布式發(fā)電裝置、市電回路以及負載連接，用于獲取所述分布式發(fā)電裝置、所述市電回路以及所述負載的運行參數(shù)；輸出裝置，與所述監(jiān)測裝置連接，用于顯示所述分布式發(fā)電裝置和所述負載的運行數(shù)據(jù)。
文檔編號H02J9/00GK201789341SQ20102027834
公開日2011年4月6日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權日2010年7月30日
發(fā)明者朱長林, 王罡, 范國平, 郭炬, 黃宇 申請人:北京華商三優(yōu)新能源科技有限公司, 北京市電力公司