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技术基本描述:
1 .一种实现微电源供电与负荷用电平衡的微电网系统,其特征在于,所述微电网系统 包括至少一个区块及与各区块相连的微电网中央控制模块,所述区块包括相连的微电网供 用能模块和末端数据采集及控制模块;其中, 所述微电网供用能模块包括微电源单元和负荷单元,所述微电源单元包括至少一个微 电源,所述负荷单元包括至少一个负荷,所述微电源单元用于向所述负荷单元供应电能;在 所述微电网系统处于并网状态时,所述微电网供用能模块与外部电网相连,在所述微电网 系统处于离网状态时,所述微电网供用能模块与外部电网断开; 所述微电网中央控制模块用于对所述微电源单元可供应的电能以及所述负荷单元所 需的电能进行实时预测,在所述微电网系统处于离网状态时,进入孤岛运行模式,根据实时 预测的预测数据及所述微电网系统的供用能平衡滞环裕量不断调整孤岛范围,然后根据所 调整的孤岛范围及所述负荷单元中各负荷的重要性确定需要投入的负荷和需要切除的负 荷,并下发相应的指令; 所述末端数据采集及控制模块用于在所述微电网中央控制模块所下发指令的控制下, 对所述负荷单元中的负荷进行相应的投入或切除,使所述微电源单元可供应的电能与所述 负荷单元所需的电能保持平衡。
2.根据权利要求1所述的微电网系统,其特征在于,所述微电网中央控制模块包括: 微电源预测单元,所述微电源预测单元用于对所述微电源单元可供应的电能进行实时 预测;
负荷预测单元,所述负荷预测单元用于对所述负荷单元所需的电能进行实时预测; 与所述微电源预测单元和所述负荷预测单元相连的数据库,所述数据库用于向所述微 电源预测单元和所述负荷预测单元提供进行实时预测所需要的数据,且所述数据库中预先 存储有所述微电网系统的供用能平衡滞环裕量数据;
与所述微电源预测单元、所述负荷预测单元和所述数据库相连的微电网中央控制器, 在所述微电网系统处于离网状态时,所述微电网中央控制器进入孤岛运行模式,从所述微 电源预测单元和所述负荷预测单元中获取实时预测的预测数据,并从所述数据库中获取所 述供用能平衡滞环裕量数据,根据实时预测的预测数据及所述微电网系统的供用能平衡滞 环裕量不断调整孤岛范围,然后根据所调整的孤岛范围及所述负荷单元中各负荷的重要性确定所述负荷单元中的需要投入的负荷和需要切除的负荷,并下发相应的指令。
3.根据权利要求2所述的微电网系统,其特征在于,所述微电源单元包括光伏发电微电 源、风力发电微电源、发电机微电源和储能微电源中的至少一种微电源。
4.根据权利要求3所述的微电网系统,其特征在于,所述微电源单元包括光伏发电微电 源、风力发电微电源和发电机微电源中的至少一种微电源;所述微电源预测单元包括光伏 发电预测子单元、风力发电预测子单元和发电机发电预测子单元中的至少一种预测子单 元,所述微电源预测单元所包括的预测子单元的种类与所述微电源单元所包括的微电源的 种类相同。
5.根据权利要求4所述的微电网系统,其特征在于,所述微电源单元包括光伏发电微电 源和风力发电微电源中的至少一种微电源;所述微电源预测单元包括光伏发电预测子单元 和风力发电预测子单元中的至少一种预测子单元,所述微电源预测单元所包括的预测子单 元的种类与所述微电源单元所包括的微电源的种类相同;所述微电网中央控制模块还包括与所述数据库相连的天气预报单元,所述天气预报单元用于获取天气数据,并将所获取的 天气数据作为进行实时预测所需要的一类数据传输至所述数据库。
6.根据权利要求1所述的微电网系统,其特征在于,所述末端数据采集及控制模块包 括: 至少一个微电源控制器,所述至少一个微电源控制器一一对应地与所述微电源单元所 包括的至少一个微电源相连,所述微电源控制器用于控制对应的微电源进行离网/并网工 作模式切换,控制对应的微电源的工作功率,并向所述微电网中央控制模块反馈对应的微 电源的工作状态,所述微电源控制器还用于接收所述微电网中央控制模块所下发的指令; 至少一个第一负荷控制器,所述至少一个第一负荷控制器一一对应地与所述负荷单元 所包括的至少一个负荷相连,所述第一负荷控制器用于控制对应的负荷投入或切除,还用 于接收所述微电网中央控制模块所下发的指令; 第二负荷控制器,各微电源控制器和各第一负荷控制器均与所述第二负荷控制器相 连,所述第二负荷控制器用于接收所述微电网中央控制模块所下发的指令。
7.根据权利要求6所述的微电网系统,其特征在于,所述末端数据采集及控制模块还包 括: 与所述第二负荷控制器相连的数据采集监测单元,所述数据采集监测单元还和各微电 源控制器及各第一负荷控制器相连,所述数据采集监测单元用于:通过各微电源控制器实 时采集各微电源的实时电气参数,监测各微电源的运行状态;通过各第一负荷控制器实时 采集各负荷的实时电气参数,监测各负荷的运行状态;并将各微电源的电气参数、各负荷的 电气参数、各微电源的运行状态数据和各负荷的运行状态数据传输至所述微电网中央控制 模块。
8.根据权利要求6所述的微电网系统,其特征在于,所述微电网供用能模块还包括:
至少一个可控微电源开关,所述至少一个可控微电源开关一一对应地与各微电源及其 所对应的微电源控制器相连;
至少一个可控负荷开关,所述至少一个可控负荷开关一一对应地与各负荷及其所对应的负荷控制器相连;
变压器; 用于连接所述变压器的低压端与各可控微电源开关和各可控负荷开关的低压母线;
设置于所述低压母线上的可控电压开关,所述可控电压开关与所述第二负荷控制器相 连; 用于连接所述变压器的高压端与外部电网的中压母线;
设置于所述中压母线上的并网/离网控制开关。
9.根据权利要求8所述的微电网系统,其特征在于,所述微电网系统还包括: 设置在各区块以外的第三负荷控制器,所述第三负荷控制器和与所述并网/离网控制 开关相连,所述第三负荷控制器用于接收所述微电网中央控制模块所下发的指令;
设置在各区块以外的总数据采集监测单元,所述总数据采集监测单元和所述第三负荷 控制器相连,所述总数据采集监测单元用于:从各区块的数据采集监测单元中获取各区块中各微电源的电气参数、各负荷的电气参数、各微电源的运行状态数据和各负荷的运行状 态数据,监测各区块的运行状态;并将各微电源的电气参数、各负荷的电气参数、各微电源的运行状态数据、各负荷的运行状态数据和各区块的运行状态数据传输至所述微电网中央 控制模块。
10.根据权利要求9所述的微电网系统,其特征在于,所述区块还包括网络管理单元,所述网络管理单元通过用户端通讯总线与所在区块的数据采集监测单元、第二负荷控制器、 各微电源控制器和各第一负荷控制器相连; 所述微电网系统还包括:
设置于各区块以外的总网络管理单元,所述总网络管理单元通过所述用户端通讯总线与所述总数据采集监测单元和所述第三负荷控制器相连; 设置于各区块以外的系统端通讯变换器,所述系统端通讯变换器、所述总网络管理单 元和各区块的网络管理单元通过网络通讯总线串接,且所述系统端通讯变换器还通过网络 通讯总线与所述微电网中央控制模块相连。
11.根据权利要求10所述的微电网系统,其特征在于,所述网络管理单元包括:
用户端通讯变换器,各区块的网络管理单元的各用户端通讯变换器、所述系统端通讯 变换器和所述总网络管理单元通过网络通讯总线串接;
通讯管理机,所述通讯管理机通过用户端通讯总线所述用户端通讯变换器相连,且所 述通讯管理机通过用户端通讯总线与所在区块的数据采集监测单元、第二负荷控制器、各 微电源控制器和各第一负荷控制器相连。
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