配電網(wǎng)下間歇性能源消納監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力智能控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種配電網(wǎng)下間歇性能源消納監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力需求的持續(xù)增長，傳統(tǒng)能源緊缺不斷加深，環(huán)境問題日益突出，入分布式電源(DG)大規(guī)模并網(wǎng)將成為電網(wǎng)企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，入分布式電源(DG)發(fā)電具有間歇性和不確定性，傳統(tǒng)配電網(wǎng)已經(jīng)無法滿足由DG、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控負(fù)荷等組成的間歇性能源系統(tǒng)的需求。
[0003]主動(dòng)配電網(wǎng)系統(tǒng)(ADS)，具有組合控制各種分布式能源能力的配電網(wǎng)絡(luò)，其目的是加大配電網(wǎng)對于間歇性能源的接納能力，提升配電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率、延緩配電網(wǎng)的升級投資以及提高用戶的用電質(zhì)量和供電可靠性。
[0004]在ADS中，雙向潮流使得諸如風(fēng)能、太陽能等間歇性能源及負(fù)荷預(yù)測的不確定性問題進(jìn)一步加劇，將影響到電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和經(jīng)濟(jì)性，針對電網(wǎng)中存在的間歇性能源及負(fù)荷不確定性問題，現(xiàn)有技術(shù)采取以下研宄:
1、建立負(fù)荷、風(fēng)速和太陽輻射量的概率模型，并以此得到規(guī)劃期內(nèi)風(fēng)電出力、光伏出力和負(fù)荷的平均水平；
2、提出一種多場景分析方法用于解決主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃中分布式電源和負(fù)荷的不確定性問題；
3、建立風(fēng)速和光照的概率模型，并以各預(yù)想場景下風(fēng)機(jī)和光伏出力的數(shù)學(xué)期望之和作出間歇性電源的輸出。
[0005]以上研宄針對間歇性能源的分散性、不穩(wěn)定性及發(fā)電間歇性，基于主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了相應(yīng)的模型，預(yù)測了各種預(yù)想情況下間歇式能源消納的情況，但是間歇式能源其發(fā)電的隨機(jī)性、不確定因素太多，僅僅預(yù)測仍無法解決有效消納的問題。
[0006]故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]發(fā)明目的:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種配電網(wǎng)下間歇性能源消納監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，采用預(yù)測和在線監(jiān)測結(jié)合，有效解決了間歇式能源并網(wǎng)后電網(wǎng)將出現(xiàn)負(fù)荷峰谷差加大、電能質(zhì)量變差、運(yùn)行穩(wěn)定性降低等問題。
[0008]技術(shù)方案:本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)下間歇性能源消納監(jiān)測裝置，包括
測控單元:包括嵌入式平臺(tái)、若干監(jiān)測單元、無線通信模塊和控制單元，嵌入式平臺(tái)上設(shè)有供所述監(jiān)測單元數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩丝冢以撉度胧狡脚_(tái)通過無線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；和后臺(tái)服務(wù)器，該后臺(tái)服務(wù)器與測控單元的控制單元通過無線通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)測單元數(shù)據(jù)輸入至嵌入式平臺(tái)，通過無線通信模塊將上述數(shù)據(jù)傳送至后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行分析處理，后臺(tái)服務(wù)器的分析處理反饋至測控單元，對控制單元進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明所述的控制單元包括分布式電源、可中斷負(fù)荷、用于控制分布式電源和可中斷負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)的開關(guān)站和接入分布式電源和可中斷負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明還公開了一種采用配電網(wǎng)下間歇性能源消納監(jiān)測裝置的方法，測控單元通過無線通信網(wǎng)絡(luò)接收后臺(tái)服務(wù)器下發(fā)的調(diào)節(jié)決策來控制開關(guān)站和改變接入分布式電源和可中斷負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，開關(guān)站控制分布式電源和可中斷負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，該測控單元對各監(jiān)測單元的現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)控并實(shí)時(shí)傳送至后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器將接收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與各約束條件和智能專家?guī)斓臄?shù)據(jù)進(jìn)行比對，根據(jù)比對結(jié)果后臺(tái)服務(wù)器做出調(diào)節(jié)決策并將該調(diào)節(jié)決策通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送至測控單元進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，形成不間斷監(jiān)測調(diào)控。
[0011]所述智能專家?guī)鞛?采用拉丁超立方抽樣對正態(tài)分布的分布式電源模型和正態(tài)分布的可中斷負(fù)荷模型進(jìn)行抽樣獲得分布式電源可用樣本和可中斷負(fù)荷可用樣本，將增量成本作為一致性變量，嵌入到每一個(gè)分布式電源可用樣本中，當(dāng)分布式電源可用樣本的電力生產(chǎn)總量超過可中斷負(fù)荷可用樣本總量時(shí)，減少增量成本，當(dāng)分布式電源可用樣本的電力生產(chǎn)總量低于可中斷負(fù)荷可用樣本總量時(shí)，增加增量成本，以此獲得不同樣本下的運(yùn)行情況，構(gòu)成智能專家?guī)臁?br>[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明所述的分布式電源模型為太陽能和風(fēng)機(jī)的最大出力概率密度函數(shù)，所述可中斷負(fù)荷模型為可中斷負(fù)荷使用情況的概率分布函數(shù)。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明所述的各監(jiān)測單元的現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)狀態(tài)、無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)荷電壓、電流、功率、儲(chǔ)能設(shè)備的荷電狀態(tài)。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明所述的各約束條件包括分布式電源輸出約束、無功補(bǔ)償容量約束、電流平衡、支路電流約束、節(jié)點(diǎn)電壓約束。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明所述的調(diào)節(jié)決策包括控制分布式電源的無功有功輸出、儲(chǔ)能單元有功無功輸出、可中斷負(fù)荷調(diào)節(jié)、無功補(bǔ)償調(diào)節(jié)和OLTC分接頭位置。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明所述的無線通信網(wǎng)絡(luò)為4G無線通信網(wǎng)絡(luò)。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明所述的無線通信網(wǎng)絡(luò)還設(shè)有供手機(jī)端使用的接口，后臺(tái)服務(wù)器的各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳遞到手機(jī)端，手機(jī)端對各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理后存到手機(jī)數(shù)據(jù)庫中，讀取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)便可顯示間歇式能源的消納情況。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，本發(fā)明所述的測控單元基于嵌入式平臺(tái)，各監(jiān)測單元的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸入至嵌入式平臺(tái)，所述嵌入式平臺(tái)與無線通信網(wǎng)絡(luò)相連。
[0019]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明采用4G通信對接入的分布式電源進(jìn)行主動(dòng)管理，實(shí)現(xiàn)分布式電源的高效消納，使得配電系統(tǒng)能夠更加經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的運(yùn)行。
[0020]2、本發(fā)明的后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)采集到的現(xiàn)場運(yùn)行情況，結(jié)合智能專家?guī)?，做出決策，改變接入分布式電源和可中斷負(fù)荷的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)由于存在一次網(wǎng)架薄弱、自動(dòng)化水平不高、調(diào)度方式落后等問題。
[0021]3、本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)場采集到的運(yùn)行情況，綜合考慮供電公司收益和污染物排放最優(yōu)，制定合理實(shí)時(shí)電價(jià)，能夠使負(fù)荷的峰谷差得到明顯的削減。
[0022]4、本發(fā)明響應(yīng)國家關(guān)于智能電網(wǎng)可再生新能源接入系統(tǒng)的建設(shè)，為其提供了可靠性保證，符合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)發(fā)展的需要，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了循環(huán)性經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，具有較強(qiáng)的競爭力，推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的框架圖。
[0024]圖2為本發(fā)明智能專家?guī)斓目蚣軋D。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但同時(shí)說明本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于本實(shí)施例的具體范圍，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)