一種含多種可再生能源的智能微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種含多種可再生能源的智能微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]智能微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)負(fù)荷和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，它能夠通過(guò)能源之間的調(diào)度，提高分布式發(fā)電系統(tǒng)的供電可靠性以及終端能源的利用率。
[0003]微電網(wǎng)所包含的微電源，如光伏發(fā)電單元、風(fēng)力發(fā)電單元的輸出功率具有間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，且負(fù)荷的用電量也在時(shí)刻變化著，嚴(yán)重影響著智能微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)微電網(wǎng)包含的清潔性可再生發(fā)電單元易受到外界的干擾，而且隨機(jī)性強(qiáng)，大大危害了系統(tǒng)的安全性。因此需要對(duì)智能微電網(wǎng)中微電源、負(fù)荷和儲(chǔ)能裝置進(jìn)行能量管理?，F(xiàn)有的智能微電網(wǎng)能量管理技術(shù)，主要通過(guò)采用模擬仿真的方式制定智能微電網(wǎng)能量管理方法，并沒(méi)解決因微電源的發(fā)電隨機(jī)性、不穩(wěn)定性，負(fù)荷的變動(dòng)性等這些不穩(wěn)定因素所帶來(lái)對(duì)微電網(wǎng)的影響，從而導(dǎo)致與實(shí)際情況相差較大，影響微電網(wǎng)的系統(tǒng)安全性、供電可靠性、系統(tǒng)控制的精度和有效性。因此，如何解決上述的問(wèn)題，為亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在提供一種含多種可再生能源的智能微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)本發(fā)明的另一目的是為了配合上述的系統(tǒng)，而提供一種含多種可再生能源的智能微電網(wǎng)能量管理方法。本發(fā)明能夠通過(guò)數(shù)據(jù)分析模塊分析得出優(yōu)化控制方案，維持微電網(wǎng)內(nèi)功率與負(fù)荷的功率平衡以及電壓和頻率的穩(wěn)定，使分布式電源得到最大利用，充分發(fā)揮微電網(wǎng)低碳、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，提高微電網(wǎng)的系統(tǒng)安全性、供電可靠性。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種含多種可再生能源的智能微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，其中包括人機(jī)交流模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、預(yù)測(cè)模塊、決策優(yōu)化模塊以及顯示模塊，人機(jī)交流模塊、預(yù)測(cè)模塊分別與數(shù)據(jù)分析模塊連接，數(shù)據(jù)分析模塊與決策優(yōu)化模塊連接，所述的人機(jī)交流模塊、預(yù)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和決策優(yōu)化模塊分別與顯示模塊連接。
[0006]上述的智能微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)分析模塊包括數(shù)據(jù)庫(kù)和統(tǒng)計(jì)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)分別與人機(jī)交流模塊和預(yù)測(cè)模塊連接，所述的統(tǒng)計(jì)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)連接。
[0007]上述的智能微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，所述預(yù)測(cè)模塊的預(yù)測(cè)對(duì)象包括負(fù)荷信息、可再生能源信息和市場(chǎng)電價(jià)信息。
[0008]本發(fā)明的系統(tǒng)采用上述的技術(shù)方案，整個(gè)系統(tǒng)由人機(jī)交流模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、預(yù)測(cè)模塊、決策優(yōu)化模塊以及顯示模塊組成，通過(guò)人機(jī)交流模塊、預(yù)測(cè)模塊分別與數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)分析模塊能夠?qū)?lái)自人機(jī)交流模塊的微電源和負(fù)荷種類數(shù)據(jù)以及來(lái)自預(yù)測(cè)模塊的微電源出力特性和負(fù)荷大小數(shù)據(jù)進(jìn)行安全分析;通過(guò)數(shù)據(jù)分析模塊與決策優(yōu)化模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，決策優(yōu)化模塊接收分析結(jié)果后作出最終決策;通過(guò)人機(jī)交流模塊、預(yù)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和決策優(yōu)化模塊分別與顯示模塊連接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微電網(wǎng)的系統(tǒng)各方面狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控的技術(shù)目的，能夠使工作人員了解實(shí)時(shí)運(yùn)行的工況，針對(duì)隨機(jī)性的情況做出及時(shí)處理。
[0009]一種含多種可再生能源的智能微電網(wǎng)能量管理方法，其包括以下步驟步驟一:獲取各種微電源、負(fù)荷和蓄電池的信息；
步驟二:根據(jù)獲取的信息判斷各種微電源的出力之和是否大于負(fù)荷所需電能;若是，則執(zhí)行方案一;若否，則執(zhí)行方案二 ；
方案一:判斷當(dāng)前蓄電池容量是否有剩余容量，若有剩余，則向蓄電池充電，若沒(méi)剩余，則向電網(wǎng)輸電；
方案二:判斷當(dāng)前蓄電池容量是否有剩余容量，若有剩余，則從電網(wǎng)取電;若沒(méi)剩余，則由蓄電池放電。
[0010]上述的智能微電網(wǎng)能量管理方法，步驟一中，所述微電源、負(fù)荷和蓄電池的信息依次為微電源的微源種類和出力特性、負(fù)荷的種類和大小和蓄電池電量信息。
[0011]上述的智能微電網(wǎng)能量管理方法，所述的微電源微源種類和負(fù)荷種類通過(guò)人機(jī)交流模塊獲取。
[0012]上述的智能微電網(wǎng)能量管理方法，所述的微電源出力特性和負(fù)荷大小通過(guò)預(yù)測(cè)模塊獲取。
[0013]上述的智能微電網(wǎng)能量管理方法，步驟二中，通過(guò)數(shù)據(jù)分析模塊判斷微電源的出力是否大于負(fù)荷所需電能，并由決策優(yōu)化模塊執(zhí)行方案一或方案二。
[0014]本發(fā)明的方法采用上述的技術(shù)方案，通過(guò)人機(jī)交流模塊和預(yù)測(cè)模塊獲取各種微電源、負(fù)荷和蓄電池的信息，由數(shù)據(jù)分析模塊對(duì)信息進(jìn)行分析處理得出優(yōu)化結(jié)果，決策優(yōu)化模塊執(zhí)行優(yōu)化結(jié)果，以滿足系統(tǒng)中的熱電負(fù)荷需求，確保微電網(wǎng)與主網(wǎng)系統(tǒng)間的運(yùn)行協(xié)議，使能源消耗與系統(tǒng)損耗達(dá)到最小，使分布式電源的運(yùn)行效率達(dá)到最高。該方法不僅適用于孤網(wǎng)運(yùn)行模式下的微電網(wǎng)，也適用于并網(wǎng)式微電網(wǎng)，而且首創(chuàng)通過(guò)判斷各種微電源的出力之和是否大于負(fù)荷所需電能，根據(jù)負(fù)荷的重要程度進(jìn)行切負(fù)荷或者啟用備用電源或者從電網(wǎng)取電，以維持系統(tǒng)內(nèi)功率與負(fù)荷的功率平衡以及電壓和頻率的穩(wěn)定，提高了微電網(wǎng)的系統(tǒng)安全性、供電可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面將結(jié)合附圖中的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0016]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明方法的流程圖。
[0017]圖中:1為人機(jī)交流模塊，2為數(shù)據(jù)分析模塊，21為數(shù)據(jù)庫(kù)，22為統(tǒng)計(jì)庫(kù)，3為預(yù)測(cè)模塊，4為決策優(yōu)化模塊，5為顯示模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，一種含多種可再生能源的智能微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，其包括人機(jī)交流模塊1、數(shù)據(jù)分析模塊2、預(yù)測(cè)模塊3、決策優(yōu)化模塊4以及顯示模塊5，人機(jī)交流模塊1、預(yù)測(cè)模塊3分別與數(shù)據(jù)分析模塊2連接，數(shù)據(jù)分析模塊2與決策優(yōu)化模塊4連接，人機(jī)交流模塊1、數(shù)據(jù)分析模塊2、預(yù)測(cè)模塊3和決策優(yōu)化模塊4分別與顯示模塊5連接;