一种智能电网功率控制装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智能电网功率控制装置及系统。装置包括功率控制单元、高速同步数据总线以及多个传感控制一体单元，所述功率控制单元与多个传感控制一体单元均通过高速同步数据总线实现数据互联。本实用新型专利技术是一种基于分布式安装于现场的感控一体通用单元和高速同步数据采集与通信总线技术的微电网实时功率控制器，主要用于微电网的能量控制，通过对分布式发电（如光伏）、储能和负荷的功率调节与控制，实现微电网能量平衡。在微电网与主电网并网运行时，本实用新型专利技术可广泛应用于各种智能电网功率控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电网供电领域，尤其涉及一种电网功率控制装置及系统。
技术介绍
在智能电网建设过程中，智能微电网是发展的必然趋势，特别是新电改以来，对于智能微电网的需求越来越大。智能微电网的关键技术之一就是在电网稳定约束条件下，功率的稳定平衡控制，这种控制的实时性是关键中的关键。现有的微电网功率控制技术依靠的是分布式数据采集和串口通信得到计算处理后的数据，通过发电预测和负荷功率预测不断对微电网系统功率做出调整，由于分布式数据采集、计算处理和通信的都需要时间，这种调整的实时性比较差，满足不了售电对功率曲线平滑性需求，也满足不了用户对微电网稳定性的要求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种实时性好、有利于电网功率稳定调节的控制装置及系统。本技术所采用的技术方案是：一种智能电网功率控制装置，包括功率控制单元、高速同步数据总线以及多个传感控制一体单元，所述功率控制单元与多个传感控制一体单元均通过高速同步数据总线实现数据互联。优选的，所述高速同步数据总线为由光纤网络组成的以太网数据总线。优选的，所述传感控制一体单元包括测量子单元和控制子单元，所述测量子单元用于采集功率数据，所述控制子单元用于根据来自功率控制单元控制指令实现输入或输出功率控制。优选的，所述测量子单元包括电流互感器和电压互感器。优选的，所述传感控制一体单元连接有储能PCS，所述传感控制一体单元与储能PCS构成储能功率控制单元。所述传感控制一体单元连接有光伏逆变器，所述传感控制一体单元与光伏逆变器构成发电功率控制单元。所述传感控制一体单元连接有变频器，所述传感控制一体单元与变频器构成负荷功率控制单元。优选的，所述功率控制单元还包括对外通信子单元，所述对外通信子单元用于与外部设备通信连接。一种智能电网功率控制系统，包括智能电网功率控制装置和外部设备，所述智能电网功率控制装置通过对外通信子单元与外部设备通信连接。优选的，所述外部设备为上位计算机和/或发电预测系统。本技术的有益效果是：本专利技术是一种基于分布式安装于现场的感控一体通用单元和高速同步数据采集与通信总线技术的微电网实时功率控制器，主要用于微电网的能量控制，通过对分布式发电（如光伏）、储能和负荷的功率调节与控制，实现微电网能量平衡。在微电网与主电网并网运行时，功率控制器以给定的交互功率实现微电网的实时功率控制；在微电网脱网运行时，功率控制器在电压和频率稳定条件约束下，实现功率的平衡控制。本技术可广泛应用于各种智能电网功率控制系统。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：图1是本技术一种实施例的组网结构示意图；图2是本技术一种实施例的实施结构示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1所示，一种智能电网功率控制装置，包括功率控制单元、高速同步数据总线以及多个传感控制一体单元，所述功率控制单元与多个传感控制一体单元均通过高速同步数据总线实现数据互联。一种智能电网功率控制系统，包括智能电网功率控制装置和外部设备，所述智能电网功率控制装置通过对外通信子单元与外部设备通信连接。所述外部设备为上位计算机和/或发电预测系统。下面详述该实施例中的功率控制单元1组成及工作原理。功率控制单元1与高速同步总线3相连，收取单元2测量部分发布到总线3上的电流电压同步才采样值信息；功率控制单元1与高速同步总线3相连，通过总线3发布控制指令信息给特定地址的单元2，通过其控制单元与相关调节设备通信实现功率调节控制；所述功率控制单元1还包括对外通信子单元，所述对外通信子单元用于与外部设备通信连接。功率控制单元1与上位计算机通信联接获取微电网与主电网交互功率值调度信息；功率控制单元1与发电预测系统通信联接获取分布式电源功率预测信息；功率控制单元1依据以上信息做出如下决策和控制：在微电网与主电网并网运行时，以上位机给定的交互功率实现微电网的实时功率控制；P=∑Pl-∑Pdg-∑Pse；其中，P为微电网与主电网交互功率；Pl为负荷功率；Pdg为分布式发电功率；Pse为分布式储能功率，规定输出功率为正，吸收功率为负；在微电网脱网运行时，在电压和频率稳定条件约束下，实现功率的平衡控制。∑Pdg=∑Pl-∑Pse；优选的，所述传感控制一体单元包括测量子单元和控制子单元，所述测量子单元用于采集功率数据，所述控制子单元用于根据来自功率控制单元控制指令实现输入或输出功率控制。优选的，所述测量子单元包括电流互感器和电压互感器。优选的，所述传感控制一体单元连接有储能PCS，所述传感控制一体单元与储能PCS构成储能功率控制单元。所述传感控制一体单元连接有光伏逆变器，所述传感控制一体单元与光伏逆变器构成发电功率控制单元。所述传感控制一体单元连接有变频器，所述传感控制一体单元与变频器构成负荷功率控制单元。下面详述该实施例中的传感控制一体单元2的组成及工作原理。传感控制一体单元2包括现场的电流互感器和电压互感器相联，为测量子单元，实现数据高速采集，每周波（20ms）采样32点到256点可调，采样数据直接传送到高速同步数据总线3；传感控制一体单元2与相邻单元（功率控制单元或传感控制一体单元）通过高速同步数据总线3进行采样同步沟通，采样同步精度优于20微秒；传感控制一体单元2与现场设备（继电器、变频器、储能双向PCS或光伏逆变器等）相联，向其实时采集数据，也可以取消该设备的采样电路；传感控制一体单元2可直接执行高速同步数据总线3传送过来的控制指令执行控制调节功率，控制对象可以是继电器、变频器、储能双向PCS或光伏逆变器。下面详述该实施例中的高速同步数据总线3组成及工作原理。所述高速同步数据总线为由光纤网络组成的以太网数据总线，其特性是环形网络，具有高速传输、数据无损、链路重构自愈特点，它与所有功率控制单元和传感控制一体单元直接相连，主要用于采样值数据和控制指令数据的传输。如图2所示，在本例中，传感控制一体单元2与储能PCS通信，构成了储能功率控制单元，储能PCS连接有储能电池，储能PCS可以依据公共节点处采样值传感控制一体单元2的采样值数据，进行功率计算，并根据功率控制单元1的指令进行功率控制，输出功率或吸收功率，输出或吸收的功率大小都可以实时改变。传感控制一体单元2与光伏逆变器通信，构成发电功率控制单元，光伏逆变器连接有光伏组件，光伏逆变器可以依据公共节点处采样传感控制一体单元2的采样值数据，进行功率计算，并根据功率控制单元1的指令进行发电功率控制，其输出功率大小可以根据需要做出调整和改变。传感控制一体单元2与变频器通信，构成负荷功率控制单元，变频器连接有电动机，变频器可以依据公共节点处采样传感控制一体单元2的采样值数据，进行功率计算，并根据功率控制单元1的指令进行负荷功率调节，其大小在工艺条件或环境参数的限制下适当改变。显然，传感控制一体单元2也可以和是其它负载设备钩虫符合功率控制单元。本专利技术是一种基于分布式安装于现场的感控一体通用单元和高速同步数据采集与通信总线技术的微电网实时功率控制器，主要用于微电网的能量控制，通过对分布式发电（如光伏）、储能和负荷的功率调节与控制，实现微电网能量平衡。在微电网与主电网并网运行时，功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电网功率控制装置，其特征在于，包括功率控制单元、高速同步数据总线以及多个传感控制一体单元，所述功率控制单元与多个传感控制一体单元均通过高速同步数据总线实现数据互联。

【技术特征摘要】
1.一种智能电网功率控制装置，其特征在于，包括功率控制单元、高速同步数据总线以及多个传感控制一体单元，所述功率控制单元与多个传感控制一体单元均通过高速同步数据总线实现数据互联。2.根据权利要求1所述的智能电网功率控制装置，其特征在于，所述高速同步数据总线为由光纤网络组成的以太网数据总线。3.根据权利要求1或2所述的智能电网功率控制装置，其特征在于，所述传感控制一体单元包括测量子单元和控制子单元，所述测量子单元用于采集功率数据，所述控制子单元用于根据来自功率控制单元控制指令实现输入或输出功率控制。4.根据权利要求3所述的智能电网功率控制装置，其特征在于，所述测量子单元包括电流互感器和电压互感器。5.根据权利要求4所述的智能电网功率控制装置，其特征在于，所述传感控制一体单元连接有储能PCS，所述传感控制一体单元与储能PCS构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鸿，林顺先，周国琦，陈国璋，吴承业，
申请(专利权)人：深圳市科陆电子科技股份有限公司，深圳市科陆通用技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44