【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及虚拟电厂，具体为一种野战虚拟电厂能源协调管理系统。
技术介绍
1、陆战场虚拟电厂是一种适用于电气化陆战场的能源协调管理系统，即采用先进信息通信、监测控制和多端口能量路由技术，将战场空间内的电传动车辆(车载发电与储能装置)、分布式新能源、柴油发电机组等进行动态聚合，基于更高层次的软件架构平台进行集中调度、统一运行和优化控制，实现战场电力资源的协调运行和优化共享，为各类武器装备和用电设施、设备等提供稳定可靠的电力支持；
2、但是现有的能源协调管理系统无法对不同的设备进行柔性互联，进而使得终端设备无法满足源-荷双向主动潮流需求，可能导致后续的管理分配效果不佳，为此，我们提出一种野战虚拟电厂能源协调管理系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种野战虚拟电厂能源协调管理系统。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，所述管理系统包括数据监控模块、预测模块、响应模块以及调度控制模块；
3、所述数据监控模块用于监控多个能量路由器，实时获取多个能量路由器中端口的电力数据；
4、所述预测模块调整能量路由器的，进而根据能量路由器的历史数据，分析不同时间段的负载功率，并据此调整能源分配和指令，并根据预测负载功率调整能量路由器；
5、所述响应模块负责获取实际负载功率，并在实际负载功率超出预测值时，则响应模块生成控制指令，同时对不同设备的功能设置不同优先等级，将控制指令数据以及优先
6、所述调度控制模块分析控制指令数据以及优先等级数据，并根据控制指令数据生成相应的调整策略，将不同的调整策略传输至相应的能量路由器中，进而能量路由器对不同的设备提供电力输送。
7、作为本专利技术的进一步方案：所述能量路由器包括通信单元、控制单元以及功率单元，所述通信单元用于将能量路由器的电力数据传输至数据监控模块，所述控制单元用于控制功率单元，调整功率单元中电力输出功率，所述功率单元中设置有多个端口，利用端口将不同发电器的电力转换为功率传输，通过端口与端口将能量路由器之间进行连接。
8、作为本专利技术的进一步方案：所述能量路由器中通过端口与蓄电池进行连接，通过蓄电池将功率单元调整后的功率电力进行存储，利用其他端口进行输送电力，进而将其他能量路由器中未设置蓄电池的电力传输至其他能量路由器中的蓄电池。
9、作为本专利技术的进一步方案：所述预测模块中设置数据处理单元，利用数据处理单元调取不同设备的历史数据，获取历史数据中在不同时间点的历史数据以及树状图数据，利用预测模块和树状图数据建设虚拟三维模型，通过虚拟三维模型反映设备与能量路由器之间负载功率的供给与消耗。
10、作为本专利技术的进一步方案：所述数据处理单元通过公式预测负载功率，具体公式如下：
11、
12、其中，s表示预测的负载功率，mi表示在第i个时间段中的负载功率，α表示需要快速响应的误差值，通过公式mi＝m1i+m2i+……+mni+t获取第i个时间段中的负载功率，其中m1i、m2i、……、mni分别表示不同设备在第i个时间段中的负载功率，t表示设备损坏的误差值。
13、作为本专利技术的进一步方案：所述响应模块中设置评估模型，利用评估模型对响应决策进行评估，进而根据指令数据的优先设备负载功率生成响应策略，通过公式对负载功率进行评估，具体公式如下：
14、
15、其中，l表示整体负载功率的评估数据，β、γ以及δ分别表示不同优先等级的负载功率权重系数，wa表示第a个设备的负载功率，qb表示第b个设备的负载功率，ec表示第c个设备的负载功率，a、b以及c分别表示不同优先等级中最大设备的数据。
16、作为本专利技术的进一步方案：所述评估模型针对不同优先等级的设备生成控制指令，且优先等级分为一级、二级以及三级；
17、当一级优先等级中设备需要的负载功率大于能量路由器中产生的功率时，则响应模块调取能量路由器中的待机设备，并生成开始工作的控制指令，当响应模块未检测到待机设备，则响应模块调取其他能量路由器的数据，生成能量路由器工作控制指令以及调整功率单元控制指令，在生成调整功率单元控制指令后，响应模块将该能量路由器的功率传输至相应缺失设备中；
18、当二级优先等级中需要的负载功率大于能量路由器中产生的功率时，则响应模块判断一级优先等级中的负载功率数据，在一级优先等级负载功率低于能量路由器产生的功率后，响应模块生成临时控制指令，通过预测模块分析临时控制指令的执行时间，在一级优先等级中设备需要的负载功率大于能量路由器中产生的功率后清除该控制指令，在一级优先等级负载功率等于能量路由器产生的功率后，响应模块调取三级优先等级相对应的能量路由器生成调整控制指令；
19、当三级优先等级中需要的负载功率大于能量路由器中产生的功率时，则响应模块调取其他三级优先等级设备中的设备状态数据，并根据设备状态数据生成能量路由器的控制指令。
20、作为本专利技术的进一步方案：所述调度控制模块在接收到控制指令数据后，对控制指令进行分析，然后将根据优先等级调整能量路由器的控制指令，在完成相应的控制指令后，对能量路由器产生的功率进行调节，平衡电力供给。
21、作为本专利技术的进一步方案：所述调度控制模块中设置预警单元，利用预警单元对数据监控模块、预测模块、响应模块以及调度控制模块中的数据进行监控，当出现异常时，则利用预警单元进行提醒。
22、采用上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
23、1、本专利技术通过多端口能量路由、标准化电气接口等技术，构建虚拟电厂交直流混合电力网络，将电传动车辆、高能武器惯性储能、柴油发电机组、新能源发电以及可控负荷、用电装备等进行动态聚合和柔性互联，满足终端源-荷双向主动潮流需求；
24、2、本专利技术通过能量路由中心整合通信单元、控制单元和功率单元，表现为多端口、多级联、多流向的电力电子变换器，具备电气隔离、能量流向控制和即插即用功能，控制分布式能源、储能出力，协调源、荷间能量转换，实现需求侧动态响应和电力智能调度；
25、3、本专利技术通过响应模块对不同的设备生成控制指令，进而建立控制虚拟三维模型，利用虚拟三维模型便于调度各终端设备的双向数据链接，从物理层、数据链路层等多个层面保证数据通信的快捷和顺畅，实现虚拟电厂终端元件的监控、调度和协调控制；
26、4、本专利技术通过监控模块对能量路由器的电力数据进行监控，进而便于预测模块以及响应模块快速分析并形成控制指令数据，然后由调度控制模块对不同优先等级的负载功率数据进行整合以及分配，进而实现陆战场虚拟电厂需求响应全流程可视化，提升虚拟电厂运行管理水平。
27、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述管理系统包括数据监控模块、预测模块、响应模块以及调度控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述能量路由器包括通信单元、控制单元以及功率单元，所述通信单元用于将能量路由器的电力数据传输至数据监控模块，所述控制单元用于控制功率单元，调整功率单元中电力输出功率，所述功率单元中设置有多个端口，利用端口将不同发电器的电力转换为功率传输，通过端口与端口将能量路由器之间进行连接。
3.根据权利要求2所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述能量路由器中通过端口与蓄电池进行连接，通过蓄电池将功率单元调整后的功率电力进行存储，利用其他端口进行输送电力，进而将其他能量路由器中未设置蓄电池的电力传输至其他能量路由器中的蓄电池。
4.根据权利要求3所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述预测模块中设置数据处理单元，利用数据处理单元调取不同设备的历史数据，获取历史数据中在不同时间点的历史数据以及树状图数据，利用预测模块和树状图数据建设虚拟三维模
5.根据权利要求4所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述数据处理单元通过公式预测负载功率，具体公式如下：
6.根据权利要求5所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述响应模块中设置评估模型，利用评估模型对响应决策进行评估，进而根据指令数据的优先设备负载功率生成响应策略，通过公式对负载功率进行评估，具体公式如下：
7.根据权利要求6所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述评估模型针对不同优先等级的设备生成控制指令，且优先等级分为一级、二级以及三级；
8.根据权利要求7所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述调度控制模块在接收到控制指令数据后，对控制指令进行分析，然后将根据优先等级调整能量路由器的控制指令，在完成相应的控制指令后，对能量路由器产生的功率进行调节，平衡电力供给。
9.根据权利要求1所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述调度控制模块中设置预警单元，利用预警单元对数据监控模块、预测模块、响应模块以及调度控制模块中的数据进行监控，当出现异常时，则利用预警单元进行提醒。
...【技术特征摘要】
1.一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述管理系统包括数据监控模块、预测模块、响应模块以及调度控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述能量路由器包括通信单元、控制单元以及功率单元，所述通信单元用于将能量路由器的电力数据传输至数据监控模块，所述控制单元用于控制功率单元，调整功率单元中电力输出功率，所述功率单元中设置有多个端口，利用端口将不同发电器的电力转换为功率传输，通过端口与端口将能量路由器之间进行连接。
3.根据权利要求2所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述能量路由器中通过端口与蓄电池进行连接，通过蓄电池将功率单元调整后的功率电力进行存储，利用其他端口进行输送电力，进而将其他能量路由器中未设置蓄电池的电力传输至其他能量路由器中的蓄电池。
4.根据权利要求3所述的一种野战虚拟电厂能源协调管理系统，其特征在于：所述预测模块中设置数据处理单元，利用数据处理单元调取不同设备的历史数据，获取历史数据中在不同时间点的历史数据以及树状图数据，利用预测模块和树状图数据建设虚拟三维模型，通过虚拟三维模型反映设备与能量路由器之间负载功...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘春光，杨恒程，于寰宇，朱宁龙，张运银，张嘉曦，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：
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