微電網(wǎng)孤島環(huán)境下的功率分配系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及電力系統(tǒng)技術領域，特別是設及一種微電網(wǎng)孤島環(huán)境下的功率分配系 統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和能源消耗的增長，傳統(tǒng)的電力發(fā)電已經(jīng)不能滿足社會用電 的增長，同時還面臨著能源匿乏、系統(tǒng)老化、環(huán)境污染等問題。微電網(wǎng)是相對傳統(tǒng)大電網(wǎng)的 一個概念，是指多個分布式電源及其相關負載按照一定的拓撲結構組成的網(wǎng)絡，并通過靜 態(tài)開關關聯(lián)至常規(guī)電網(wǎng)。微電網(wǎng)具有靈活、高效、環(huán)保W及能源多樣等優(yōu)勢，它主要是由分 布式電源、負荷W及儲能系統(tǒng)組成的可控單元。微電網(wǎng)的提出旨在解決電力供應的分區(qū)就 近平衡及供電服務質量的提升問題。運意味著電源布局均勻，電壓等級低、層次少，電力輸 送距離短，因此其潛在的優(yōu)勢是電網(wǎng)的電能損耗小、投資省、供電可靠性高，對環(huán)境影響較 小。
[0003] 微電網(wǎng)作為一個小而全的發(fā)供電系統(tǒng)，存在大量技術問題需要解決，例如分布式 電源的優(yōu)化配置，分布式電源，負荷，儲能設備及與微電網(wǎng)系統(tǒng)之間的協(xié)調控制等。其中協(xié) 調控制問題是孤島微電網(wǎng)研究中的一個難點。當微電網(wǎng)與主電網(wǎng)連接運行時，微電網(wǎng)可W 從主電網(wǎng)獲得電能，也可W向主電網(wǎng)輸送電能。在運種運行模式下，微電網(wǎng)的電力供求平衡 可W在一定程度上依賴于主網(wǎng)。
[0004] 然而，當微電網(wǎng)孤島運行時，間歇性很強的可再生能源對微電網(wǎng)運行和控制提出 新的挑戰(zhàn)，需要先進的控制技術來協(xié)調微電網(wǎng)中的各個單元并保證電力供求平衡，維持微 電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。目前的研究大多是針對微電網(wǎng)并網(wǎng)狀態(tài)下的功率分配，在將運一技術直 接應用于電網(wǎng)孤島運行時的功率分配，難W協(xié)調微電網(wǎng)中的各個單元并保證電力供求平 衡，功率分配效果較差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 基于此，有必要針對功率分配效果較差的問題，提供一種微電網(wǎng)孤島環(huán)境下的功 率分配系統(tǒng)。
[0006] -種微電網(wǎng)孤島環(huán)境下的功率分配系統(tǒng)，包括：
[0007] 第一功率測量模塊、第二功率測量模塊、通信模塊和控制模塊；
[000引所述第一功率測量模塊與用戶負載相連接，所述第二功率測量模塊與孤島環(huán)境下 的微電網(wǎng)的分布式電源相連接，所述第一功率測量模塊和第二功率測量模塊通過所述通信 模塊與所述控制模塊相連接；
[0009] 所述第一功率測量模塊用于測量初始時刻所述用戶負載的第一電能數(shù)據(jù)，并通過 所述通信模塊將所述第一電能數(shù)據(jù)發(fā)送到所述控制模塊；
[0010] 所述第二功率測量模塊用于測量初始時刻所述分布式電源的第二電能數(shù)據(jù)，并通 過所述通信模塊將所述第二電能數(shù)據(jù)發(fā)送到所述控制模塊；
[0011] 所述控制模塊用于根據(jù)所述第一電能數(shù)據(jù)和第二電能數(shù)據(jù)確定初始時刻所述分 布式電源的電價值，將所述分布式電源的電價值與各個用戶負載的預設電價值進行比較， 并根據(jù)比較結果控制所述分布式電源對各個用戶負載的輸出功率。
[0012] 上述微電網(wǎng)孤島環(huán)境下的功率分配系統(tǒng)，通過測量到的用戶負載的第一電能數(shù)據(jù) 和分布式電源的第二電能數(shù)據(jù)確定初始時刻所述分布式電源的電價值，根據(jù)所述分布式電 源的電價值與各個用戶負載的預設電價值的比較結果控制所述分布式電源對各個用戶負 載的輸出功率，能夠在滿足負載能正常運行的情況下，協(xié)調控制微電網(wǎng)的功率分配，協(xié)調微 電網(wǎng)中的各個單元并保證電力供求平衡，從而達到整個本地微電網(wǎng)資源效益的最大化，提 高了微電網(wǎng)孤島環(huán)境下的功率分配效果。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的微電網(wǎng)孤島環(huán)境下的功率分配系統(tǒng)的結構示意圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明的各節(jié)點之間的網(wǎng)絡拓撲通信的示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合附圖對本發(fā)明的微電網(wǎng)孤島環(huán)境下的功率分配系統(tǒng)的實施例進行說明。
[0016] 圖1為本發(fā)明的微電網(wǎng)孤島環(huán)境下的功率分配系統(tǒng)的結構示意圖。如圖1所示，本 發(fā)明的微電網(wǎng)孤島環(huán)境下的功率分配系統(tǒng)可包括：
[0017] 第一功率測量模塊10、第二功率測量模塊20、通信模塊30和控制模塊40;
[0018] 所述第一功率測量模塊10與用戶負載相連接，所述第二功率測量模塊20與孤島環(huán) 境下的微電網(wǎng)的分布式電源相連接，所述第一功率測量模塊10和第二功率測量模塊20通過 所述通信模塊30與所述控制模塊40相連接；
[0019] 所述第一功率測量模塊10用于測量初始時刻所述用戶負載的第一電能數(shù)據(jù)，并通 過所述通信模塊30將所述第一電能數(shù)據(jù)發(fā)送到所述控制模塊40;
[0020] 所述第二功率測量模塊20用于測量初始時刻所述分布式電源的第二電能數(shù)據(jù)，并 通過所述通信模塊30將所述第二電能數(shù)據(jù)發(fā)送到所述控制模塊40;
[0021] 所述控制模塊40用于根據(jù)所述第一電能數(shù)據(jù)和第二電能數(shù)據(jù)確定初始時刻所述 分布式電源的電價值，將所述分布式電源的電價值與各個用戶負載的預設電價值進行比 較，并根據(jù)比較結果控制所述分布式電源對各個用戶負載的輸出功率。
[0022] 本文中，所述通信模塊可W是ZIGB邸模塊，可通過ZIGB邸通信技術進行通信。實際 情況中，用戶數(shù)量多，微電網(wǎng)的網(wǎng)絡拓撲結構復雜，為了更好說明本發(fā)明的方法，W如圖2所 示的網(wǎng)絡結構進行說明。在圖2中，共4個節(jié)點，其中，一個節(jié)點為分布式電源，其余3個為用 戶的負載，節(jié)點1(如小型機電組)作為協(xié)調器，節(jié)點2、節(jié)點3和節(jié)點4為用戶組內(nèi)的負載，按 照系統(tǒng)框圖，可將節(jié)點之間的拓撲通信定義為如下：
[0023] (1)采用順時針的網(wǎng)絡拓撲結構更穩(wěn)定(環(huán)形拓撲路由功能），所W本文的網(wǎng)絡拓 撲定義為順時針，但在實際的應用環(huán)境更復雜撒，可根據(jù)地理位置調整網(wǎng)絡拓撲結構。
[0024] (2)在圖2中，對于節(jié)點1，其相鄰節(jié)點有2、3、4,節(jié)點2、節(jié)點3和節(jié)點4作為路由器， 保證節(jié)點1可通過路由尋址與節(jié)點3和節(jié)點4通信。
[0025] (3)由于本文采用特定的順時針網(wǎng)絡拓撲結構，在空間距離上，我們定義節(jié)點2、節(jié) 點3和節(jié)點4與節(jié)點I之間的距離越來越遠，即保證通信的順時性。
[0026] 圖2中的四個節(jié)點分別對應相應的分布式微電源和家用負載，其中節(jié)點1為分布式 微電源，其余S個為用戶負載，對于負載而言，為微電網(wǎng)中的第j個分布式電源的相鄰 用戶負載的預設電價值，分布式微電源中的r為售電電價，所述第一功率測量模塊和第二功 率測量模塊為ADE7753功率采集模塊，不但可計算出節(jié)點1的初始電價，還可同步控制模塊 監(jiān)控其余負載的電能使用情況，同時節(jié)點1起始時刻將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給相鄰的節(jié)點，其中數(shù) 據(jù)信息包括節(jié)點的ID、r等參數(shù)。可通過控制模塊40獲取各個用戶負載的目標地址，并根據(jù) 所述目標地址將所述分布式電源在初始時刻的電價值發(fā)送到各個用戶負載。
[0027] 節(jié)點1作為協(xié)調器并在起始時刻組建網(wǎng)絡，并將所有的網(wǎng)絡加入到該網(wǎng)絡中，節(jié)點 1在起始時刻將電價數(shù)據(jù)和相關參數(shù)發(fā)送給目標節(jié)點2,當節(jié)點2確認收到節(jié)點1的數(shù)據(jù)信息 時，將節(jié)點1的電價與節(jié)點2的期望電價相比（當分布式電源為用戶供電時，用戶可W根據(jù)售 電方給出的電價做出相應的響應，如圖中節(jié)點1代表分布式微電源，節(jié)點2為用戶負載，當節(jié) 點1發(fā)送售電價格r給節(jié)點2時，節(jié)點2可W根據(jù)售電電價與自身期望的電價做出對比，從而 決定用戶內(nèi)的負載繼續(xù)工作還是斷開節(jié)點1(微電源)為其提供電能。例如，若所述分布式電 源的電價值大于節(jié)點2的用戶負載的預設電價值，所述控制模塊控制所述分布式電源停止 向節(jié)點2的用戶負載輸出功率;若所述分布式