微电网系统和基于微电网系统的模糊控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种微电网系统和基于微电网系统的模糊控制方法，所述微电网系统包括模糊控制系统、分布式能源供电设备、用电器；所述模糊控制系统用于采集传统电网的电价信息和分布式能源供电设备的功率信息，采用模糊控制方法管理用电器。所述微电网系统通过采用模糊控制方法实现了用户用电消费满意度和减少负荷高峰两者之间的最优折中，避开了用电高峰，既减轻了微电网系统的负担，又节省用电开支，进而缓解了用电供需矛盾。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
目前，随着世界能源的日益短缺，企业的快速发展和居民用电器的增多，传统电网 出现了很大的供需矛盾。电能使用过程中，集中消费电能的时段形成用电负荷高峰，电能消 费很少的时段形成用电负荷低谷。一般来说，用来保证用电负荷高峰的机组容量利用率仅 占全年机组总运行小时数的大约1_2%，这样就导致供电设备投资增加，利用率却降低，使 得供电成本不断增加。经统计，用电负荷高峰中居民用电占了将近20-25%的因素，由于人 们的生活习性为白天工作夜晚休息，从而又导致传统电网的用电负荷高峰与用电负荷低谷 的差距日益增加，而目前还没有一种较好的电能管理方案来解决上述问题。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对传统电网的用电负荷高峰与用电负荷低谷的差距日益增加 的问题，提供一种既能减轻传统电网系统的负担，又节省用电开支的微电网系统。同时有必要提供一种基于微电网系统的模糊控制方法。一种微电网系统，包括模糊控制系统、分布式能源供电设备、用电器；所述模糊控 制系统用于采集传统电网的电价信息和分布式能源供电设备的功率信息，采用模糊控制方 法管理用电器。优选的，所述模糊控制系统包括信息采集模块、模糊量化处理模块、模糊推理模 块、解模糊化模块、输出模块；所述信息采集模块用于采集传统电网的电价信息和分布式能 源供电设备的功率信息；所述模糊量化处理模块将传统电网的电价信息和分布式能源供电 设备的功率信息转换成模糊量；所述模糊推理模块根据有经验的操作人员或专家的操作经 验所制定的模糊规则库对输入的模糊量进行模糊推理，计算出模糊控制信号；所述解模糊 化模块将模糊控制信号转变成数字化控制信号；所述输出模块用于输出数字化控制信号。优选的，还包括用户界面，所述用户界面用于显示用电器的工作状态，供用户选择 合适的模式及进行偏好设置。优选的，所述用户界面具有超省、经济以及舒适三种模式。优选的，所述用户界面与个人电脑或者手机连接。优选的，所述模糊控制系统与用电器之间通过无线通信技术进行通信。优选的，所述模糊控制系统还用于采集天气信息，根据以往的运行记录，对下一时 段传统电网的电价和分布式能源的发电状况进行预测。一种基于微电网系统的模糊控制方法，包括采集传统电网的电价信息和分布式 能源供电设备的功率信息；将传统电网的电价信息和分布式能源供电设备的功率信息转换 成模糊量；根据有经验的操作人员或专家的操作经验所制定的模糊规则库对输入的模糊量 进行模糊推理，计算出模糊控制信号；将模糊控制信号转变成数字化控制信号；输出数字化控制信号。。优选的，还包括采集用户的偏好设置和天气信息。上述微电网系统及基于微电网系统的模糊控制方法通过采用模糊控制的方法实 现了用户用电消费满意度和减少负荷高峰两者之间的最优折中，避开了用电高峰，既减轻 了传统电网系统的负担，又节省用电开支，进而缓解了用电供需矛盾。附图说明图1是微电网系统的示意图。图2是模糊控制系统的示意图。图3是基于微电网系统的模糊控制方法的流程图。图4是传统电网的电价的隶属函数示意图。图5是分布式能源供电设备的功率的隶属函数示意图。图6是用电器运行状态的隶属函数示意图。图7是模糊推理规则的示意图。图8是模糊推理结果的三维示意图。图9是模糊推理结果的交互操作图。具体实施方式下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案 及其他有益效果显而易见。图1是微电网系统的示意图。微电网系统10包括模糊控制系统100、分布式能源 供电设备120、用户界面130、用电器140。用户可以通过用户界面130查看用电器140的工作状态，在舒适度与电价经济性 之间进行权衡，选择合适的模式，进行偏好设置。模糊控制系统100用于采集传统电网110的电价、分布式能源供电设备120的功 率信息以及用户界面130的用户偏好设置，采用模糊控制方法对用电器140进行智能化管 理。模糊控制系统100可以是可编程控制器，与用电器140之间可采用无线通讯技术，对用 电器140进行远程控制。图2是模糊控制系统的示意图。模糊控制系统100包括信息采集模块101、模糊量 化处理模块102、模糊推理模块103、解模糊化模块104、输出模块105。信息采集模块101采集用户的偏好设置、传统电网110的电价以及分布式能源供 电设备120的功率信息。模糊量化处理模块102根据模糊隶属函数(Membership Function)将传统电网 110的电价信息和分布式能源供电设备120的功率信息转换成知识库和模糊推理模块103 可以理解和操作的模糊量。模糊推理模块103根据有经验的操作人员或专家的操作经验所制定的模糊规则 库对输入的模糊量进行模糊推理(或决策)，计算出模糊控制信号，然后结合用户偏好设置 得出模糊推理结果。 解模糊化模块104将不能直接用来控制被控对象的模糊控制信号重新变成一个可以直接用来控制被控对象的精确的数字化控制信号。输出模块105输出精确的数字化控制信号。图3是基于微电网系统的模糊控制方法的流程图，基于微电网系统的模糊控制方 法包括如下步骤SlOl 采集信息。采集的信息包括用户的偏好设置、传统电网110的电价、分布式能源供电设备120 的功率信息、天气信息等等。信息采集模块101通过有线或无线通信的方式获取传统电网 100的实时电价或分时电价信息，通过功率测量装置获取分布式能源供电设备120的功率 信息，此外，信息采集模块101还可以采集天气信息，根据以往的运行记录，对下一时段传 统电网Iio的电价和分布式能源供电设备120的发电状况进行预测。S102 模糊化处理。模糊量化处理模块102根据模糊隶属函数将传统电网110的电价信息和分布式能 源供电设备120的功率信息转换成知识库和模糊推理模块103可以理解和操作的模糊量。S103 模糊推理。模糊推理模块103根据有经验的操作人员或专家的操作经验所制定的模糊规则 库对输入的模糊量进行模糊推理(或决策)，计算出模糊控制信号，然后结合用户偏好设置 得出模糊推理结果，该模糊推理结果与模糊控制系统100从用电器140采集到的经模糊化 处理的用电器状态反馈量进行比较，如果两者一致则保持用电器状态，不进行任何操作。若 不一致，则进行解模糊化处理。S104:解模糊化处理。解模糊化模块104将不能直接用来控制被控对象的模糊量(即模糊隶属函数)重 新变成一个可以直接用来控制被控对象的精确的数字化控制信号。S105:输出控制信号。输出模块105将解模糊化模块104产生的控制信号输出到模糊控制系统100。模糊控制系统100把接收到的控制信号传输至用电器140的接收模块，接收模块 执行指令，从而改变用电器140的工作状态，使用电器执行用户的偏好设置，实现对用电器 的智能控制和管理。在高峰时段，系统在维持用户可接受的舒适满意度内使用电器耗电最少，并在可 调节用电器的最大允许延时范围内将其调至离峰时段，此称为负载转移(load shifting), 即将尖峰负载转移至离峰使用，以提高供电设备使用率。如果许多家庭将可调节的用电器 都安排到低电价时段，可能形成新的负荷高峰时段，所以模糊控制系统将在用户要求的时 段内做随机安排。下面具体说明如何对用电器进行分类。用电器可以分为三类1类电器、I本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种微电网系统，其特征在于：包括模糊控制系统、分布式能源供电设备、用电器；所述模糊控制系统用于采集传统电网的电价信息和分布式能源供电设备的功率信息，采用模糊控制方法管理用电器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学智，李磊，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：94