一種社區(qū)微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微網(wǎng)控制技術，具體地說，是一種社區(qū)微電網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前無論國際還是國內(nèi)都沒有成熟的微電網(wǎng)的智能控制系統(tǒng)產(chǎn)品，基本都是在原有大電網(wǎng)控制系統(tǒng)或過程控制系統(tǒng)，如通用的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)、DCS和PLC控制系統(tǒng)的的基礎上進行改進形成的示范系統(tǒng)，而適合微電網(wǎng)控制的智能控釋與優(yōu)化算法基本上還處于研究階段。我方根據(jù)微電網(wǎng)實現(xiàn)智能控制的需求，在自主研發(fā)的DLCS3000e、實時數(shù)據(jù)庫、數(shù)字化電廠優(yōu)化控制系統(tǒng)、能源管理平臺、遠程數(shù)據(jù)采集安全終端、企業(yè)信息管理系統(tǒng)、智能管控系統(tǒng)等產(chǎn)品的基礎上優(yōu)勢整合出具有國內(nèi)領先水平的社區(qū)微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)。智能微電網(wǎng)就是將可再生能源發(fā)電技術(光伏發(fā)電、風力發(fā)電、生物質(zhì)能、潮汐能等)、智能能量管控系統(tǒng)和智能直流輸、配、儲電基礎設施以及智能直流負載形成的新型社區(qū)用戶需求側(cè)直流電網(wǎng)，它具有提高分布式能源效率、提高供電的安全性和可靠性、減少交流逆變的電能損耗、減小對環(huán)境的影響、實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)用戶用電自給等多種優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了實現(xiàn)以上的技術效果，提供一種可以在社區(qū)進行分布式控制的微網(wǎng)控制器。
[0004]以下是具體技術方案:一種社區(qū)微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)，包括依次相連的單元控制系統(tǒng)、園區(qū)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務器系統(tǒng)和網(wǎng)絡服務系統(tǒng);其中:單元監(jiān)控系統(tǒng):負責對現(xiàn)場設備進行實時監(jiān)控;園區(qū)管理系統(tǒng):負責整個園區(qū)微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制與運行優(yōu)化;數(shù)據(jù)服務系統(tǒng):負責系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲、管理與維護；網(wǎng)絡服務系統(tǒng):負責與外網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信并保證系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全；
其中所述的網(wǎng)絡服務系統(tǒng)包括外部網(wǎng)絡系統(tǒng)和無線通訊系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務器、執(zhí)行終端和交換機，所述的園區(qū)管理系統(tǒng)包括設備監(jiān)控與管理設備、能源管理系統(tǒng)和視頻服務器，所述的單元監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控模塊和視頻監(jiān)控設備；
其中無線通訊系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)服務器通過單向數(shù)據(jù)連接橋相連接，其中數(shù)據(jù)服務器通過工業(yè)以太網(wǎng)與視頻服務器、能源管理系統(tǒng)相連接，其中視頻服務器通過工業(yè)以太網(wǎng)與監(jiān)控設備相連接;其中數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)中的執(zhí)行終端與交換器通過工業(yè)以太網(wǎng)與設備監(jiān)控與管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、視頻服務器相連接;其中單元監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控模塊將檢測到的數(shù)據(jù)上傳至工業(yè)以太網(wǎng)。
[0005]進一步的，監(jiān)控模塊包括光伏監(jiān)控模塊、風電監(jiān)控模塊、CHP監(jiān)控模塊、地源熱栗監(jiān)控模塊、燃氣鍋爐模塊、儲能監(jiān)控模塊，其中個監(jiān)控模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)上傳至能源管理系統(tǒng)中并保存。
[0006]進一步的，視頻監(jiān)控設備包括視頻與圖像采集設備、視屏分配器、硬盤錄像機、監(jiān)視器、顯示墻，其中各個設備將采集到的視頻與圖像數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)上傳至視頻服務器中。
[0007]進一步的，外部網(wǎng)絡系統(tǒng)包括外部網(wǎng)絡服務器與網(wǎng)站管理計算機，其中外部網(wǎng)絡服務器與網(wǎng)絡信息計算機通過TPC/IP架構相連接;所述的無線通訊系統(tǒng)包括無線通訊服務器和智能終端，其中智能終端包括智能手機、筆記本電腦，其中無線通訊服務器通過GPRS/3G傳輸模式與智能手機相連接，通過W1-FI傳輸模式與筆記本電腦相連接。
[0008]進一步的，外部網(wǎng)絡服務器通過TPC/IP通信構架并通過單向數(shù)據(jù)橋接器與數(shù)據(jù)服務器相連接;所述的無線通訊服務器通過TPC/IP通信模式并通過單向數(shù)據(jù)橋接器與數(shù)據(jù)服務器相連接。
[0009]進一步的，能量管理系統(tǒng)為一種通過負荷與發(fā)電功率預測算法和運行優(yōu)化調(diào)度算法對控制系統(tǒng)進行優(yōu)化的系統(tǒng)。
[0010]進一步的，負荷預測包括基于模糊模型的短期負荷預測方法，其中模糊模型包括輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，其中輸入數(shù)據(jù)包括天氣類型、日類型、氣溫、當前月份和最近時間段的歷史負荷數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包括一天中各小時的負荷。
[0011]進一步的，所述的發(fā)電功率預測包括基于模糊模型的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡預測算法，其中模型包括輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，其中輸入數(shù)據(jù)包括每小時的太陽輻射量、環(huán)境溫度、云量、風速和當前月份以及最近一段時間的歷史發(fā)電功率數(shù)據(jù)，模型的輸出數(shù)據(jù)包括一天中各小時的光伏、風力系統(tǒng)發(fā)電功率。
[0012]進一步的，運行優(yōu)化模型為以一天為調(diào)度周期，一小時為最小時間單位，基于電價數(shù)據(jù)、負荷預測數(shù)據(jù)和發(fā)電功率預測數(shù)據(jù)的優(yōu)化模型。
[0013]進一步的，控制系統(tǒng)中各網(wǎng)關使用的通信協(xié)議為IEEE1888通信協(xié)議。
[0014]有益效果:本發(fā)明一種社區(qū)微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn):全面監(jiān)控功能；區(qū)域運行控制功能;冗余功能；故障檢測與保護功能；功率平衡控制功能;還可實現(xiàn)智慧社區(qū)微電網(wǎng)管理控制和智能樓宇用電需求側(cè)控制。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明進一步的描述。
[0017]根據(jù)圖1可知，一種社區(qū)微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)，包括依次相連的單元控制系統(tǒng)、園區(qū)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務器系統(tǒng)和網(wǎng)絡服務系統(tǒng)；其中:單元監(jiān)控系統(tǒng):負責對現(xiàn)場設備進行實時監(jiān)控；園區(qū)管理系統(tǒng):負責整個園區(qū)微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制與運行優(yōu)化;數(shù)據(jù)服務系統(tǒng):負責系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲、管理與維護；網(wǎng)絡服務系統(tǒng):負責與外網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信并保證系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全；
其中所述的網(wǎng)絡服務系統(tǒng)包括外部網(wǎng)絡系統(tǒng)和無線通訊系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務器、執(zhí)行終端和交換機，所述的園區(qū)管理系統(tǒng)包括設備監(jiān)控與管理設備、能源管理系統(tǒng)和視頻服務器，所述的單元監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控模塊和視頻監(jiān)控設備；
其中無線通訊系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)服務器通過單向數(shù)據(jù)連接橋相連接，其中數(shù)據(jù)服務器通過工業(yè)以太網(wǎng)與視頻服務器、能源管理系統(tǒng)相連接，其中視頻服務器通過工業(yè)以太網(wǎng)與監(jiān)控設備相連接;其中數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)中的執(zhí)行終端與交換器通過工業(yè)以太網(wǎng)與設備監(jiān)控與管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、視頻服務器相連接;其中單元監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控模塊將檢測到的數(shù)據(jù)上傳至工業(yè)以太網(wǎng)。
[0018]根據(jù)圖1，監(jiān)控模塊包括光伏監(jiān)控模塊、風電監(jiān)控模塊、CHP監(jiān)控模塊、地源熱栗監(jiān)控模塊、燃氣鍋爐模塊、儲能監(jiān)控模塊，其中個監(jiān)控模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)上傳至能源管理系統(tǒng)中并保存。
[0019]根據(jù)圖1，視頻監(jiān)控設備包括視頻與圖像采集設備、視屏分配器、硬盤錄像機、監(jiān)視器、顯示墻，其中各個設備將采集到的視頻與圖像數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)上傳至視頻服務器中。
[0020]根據(jù)圖1，外部網(wǎng)絡系統(tǒng)包括外部網(wǎng)絡服務器與網(wǎng)站管理計算機，其中外部網(wǎng)絡服務器與網(wǎng)絡信息計算機通過TPC/IP架構相連接;所述的無線通訊系統(tǒng)包括無線通訊服務器和智能終端，其中智能終端包括智能手機、筆記本電腦，其中無線通訊服務器通過GPRS/3G傳輸模式與智能手機相連接，通過W1-FI傳輸模式與筆記本電腦相連接。
[0021]根據(jù)圖1，外部網(wǎng)絡服務器通過TPC/IP通信構架并通過單向數(shù)據(jù)橋接器與數(shù)據(jù)服務器相連接;所述的無線通訊服務器通過TPC/IP通信模式并通過單向數(shù)據(jù)橋接器與數(shù)據(jù)服務器相連接。
[0022]其中的能量管理系統(tǒng)為一種通過負荷與發(fā)電功率預測算法和運行優(yōu)化調(diào)度算法對控制系統(tǒng)進行優(yōu)化的系統(tǒng)，其中負荷預測包括基于模糊模型的短期負荷預測方法，對于負荷預測，考慮到居民的生活習慣通常較為固定，在相同的季節(jié)、相同的天氣條件和相同的日類型(工作日或節(jié)假日)下，同一用戶的負荷情況基本相同。故結(jié)合歷史經(jīng)驗，采用基于模糊模型的短期負荷預測方法。模型輸入包括天氣類型、日類型、氣溫、當前月份和最近一段時間的歷史負荷，模型輸出為一天中各小時負荷。而模糊規(guī)則的生成、影響因素的選取和隸屬度的確定均采用正交最小二乘法從歷史負荷數(shù)據(jù)中直接獲取，使模型的復雜程度大為