一種分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)及其方法，包括分布式光伏電池陣列、分布式逆變控制系統(tǒng)、傳感網(wǎng)絡、電氣控制系統(tǒng)、儲能單元、控制中心系統(tǒng)和云平臺能量調(diào)度中心。將云計算引入到分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量調(diào)度策略中，首先運用儲能單元存儲分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)電量，再利用云平臺能量調(diào)度中心發(fā)命令給控制中心系統(tǒng)，并根據(jù)用戶負載的用電量決定儲能單元的能量是并入大電網(wǎng)還是直接提供給用戶負載。這樣有助于加強電網(wǎng)的自組織特性，并降低輸電、配電損耗。
【專利說明】一種分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)及其方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)能量調(diào)度方法，屬于光伏發(fā)電領域。

【背景技術】
[0002]目前，太陽能開發(fā)利用中最具前景的應用方式是光伏并網(wǎng)發(fā)電。光伏并網(wǎng)發(fā)電可分為大規(guī)模集中式和分布式兩種形式。而相比大規(guī)模集中式并網(wǎng)發(fā)電，分布式并網(wǎng)發(fā)電能完全發(fā)揮太陽能分布廣泛、地域廣闊等特點，且具有即發(fā)即用、適應性強、無需儲能等特點。
[0003]隨著分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)越來越多的接入配電網(wǎng)中運行，從電能供應和使用的角度來看，電網(wǎng)的自組織特性會加強，在局部區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)表現(xiàn)出自產(chǎn)自銷的特性。比如未來用戶在用電過程中，可能一部分來自大電網(wǎng)供給，而另一部分來自其附近的分布式光伏系統(tǒng)發(fā)電。而對于分布式光伏系統(tǒng)的發(fā)電量可能一部分直接為用戶所用，另一部分輸入至大電網(wǎng)。在分布式資源的調(diào)配的過程中，本文提出了一種基于云計算的分布式光伏發(fā)電的能量調(diào)度方法，該方法可以較快獲取各個分布式節(jié)點的用電和發(fā)電信息，從而進行合理的調(diào)配。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]對于目前存在的分布式光伏發(fā)電不能集中并網(wǎng)監(jiān)控、維護性較差的不足，為了滿足能量調(diào)度的需求，本發(fā)明提供了一種通過云計算平臺集中海量數(shù)據(jù)進行處理分析進而集中監(jiān)控調(diào)度、增強分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)維護性的方法。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0006]一種分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)，包括光伏電池陣列、分布式逆變控制系統(tǒng)、儲能單元、傳感網(wǎng)絡、電氣控制系統(tǒng)、控制中心系統(tǒng)和云平臺能量調(diào)度中心；所述光伏電池陣列與分布式逆變控制系統(tǒng)相連，分布式逆變控制系統(tǒng)和儲能單元相連，儲能單元和控制中心系統(tǒng)相連，所述傳感網(wǎng)絡分別與光伏電池陣列、分布式逆變控制系統(tǒng)和控制中心系統(tǒng)相連，所述電氣控制系統(tǒng)分別與分布式逆變控制系統(tǒng)、控制中心系統(tǒng)相連，所述控制中心系統(tǒng)分別與市電網(wǎng)和用戶相連，控制中心系統(tǒng)與云平臺能量調(diào)度中心相連。
[0007]進一步，所述分布式逆變控制系統(tǒng)包括直流電力逆變模塊、通信模塊和最大功率點追蹤模塊；所述直流電力逆變模塊采用三相無變壓器型混合型H橋(MOSFET+IGBT)拓撲結構；所述通信模塊采用MODBUS TCP/IP現(xiàn)場總線工業(yè)通信協(xié)議通過儲能單元與控制中心系統(tǒng)通信互聯(lián)；所述最大功率點追蹤模塊用于對光伏電池陣列的最大功率點進行追蹤。
[0008]進一步，所述儲能單元包括儲能模塊與通信模塊；儲能模塊用于儲存光伏電池進逆變系統(tǒng)的發(fā)電量；通信模塊用于作為控制中心系統(tǒng)與分布式逆變控制系統(tǒng)通信的媒介，并接收控制中心系統(tǒng)由云平臺能量調(diào)度中心所發(fā)的調(diào)度命令。
[0009]進一步，所述傳感網(wǎng)絡由傳感器網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)融合模塊組成，包括溫度傳感器組、光照強度傳感器組、霍爾電流傳感器組、霍爾電壓傳感器組、頻率傳感器組、熱像漏電流傳感器組，所述溫度傳感器組、光照強度傳感器組布置在所述光伏電池陣列現(xiàn)場；所述霍爾電流傳感器組、霍爾電壓傳感器組、頻率傳感器組和熱像漏電流傳感器組布置在所述分布式逆變控制系統(tǒng)中；所述數(shù)據(jù)融合模塊采集每個傳感器模塊數(shù)據(jù)。
[0010]進一步，所述控制中心系統(tǒng)包括電力匯集電氣模塊、通信模塊；所述電力匯集電氣模塊包括變壓器、空氣開關、繼電器、可編程邏輯控制器，將儲能單元里的電能根據(jù)云平臺所發(fā)命令傳輸給用戶負載或市電網(wǎng)；所述控制中心系統(tǒng)的通信模塊具有近程和遠程兩個通信通道，近程采用MODBUS TCP/IP現(xiàn)場總線協(xié)議，與分布式逆變控制系統(tǒng)好傳感網(wǎng)絡通信；遠程采用UDP網(wǎng)際用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議并與專用智能電網(wǎng)編碼與加密算法結合使用。
[0011]進一步，所述云平臺能量調(diào)度中心包括一套海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及決策系統(tǒng)；所述海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于采集分布式光伏電池陣列的環(huán)境參數(shù)以及工作參數(shù)，區(qū)域內(nèi)其他系統(tǒng)的運行參數(shù)以及用戶的用電設備的用電量信息；所述決策系統(tǒng)用于根據(jù)海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將用戶的用電設備的用電信息得出負荷的精確模型，通過用戶負載用電量與儲能單元的電量比較得出的決策命令來發(fā)送給控制中心系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明的方法的技術方案為:
[0013]一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)能量調(diào)度方法，具體過程為:
[0014]光伏電池陣列將所轉化的直流電能接入分布式逆變控制系統(tǒng)中，分布式逆變控制系統(tǒng)將直流電能逆變?yōu)?80伏特的工頻交流電能，工頻交流電能流入儲能單元以進行儲存，并由控制中心系統(tǒng)接收云平臺能量調(diào)度中心的命令控制儲能單元的能量是并網(wǎng)還是直接為負載供電；
[0015]由用電設備的用電信息構建的精確負荷模型，再結合以往用電設備的用電信息通過云計算平臺預測出用戶負載的用電量Q，而分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量S儲存在儲能單元中，根據(jù)Q與S比較的結果作為云平臺像控制中心系統(tǒng)發(fā)出的命令，當Q > S時，分布式光伏發(fā)電的電量全部供應給用戶負載，而無需并網(wǎng)，降低輸配電能耗，用戶負載用電多出的部分Q-S，由大電網(wǎng)配合供應；當Q < S時，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量部分供應給用戶負載，部分直接并入大電網(wǎng)。
[0016]進一步，所述分布式逆變系統(tǒng)采用RBF-BP組合神經(jīng)網(wǎng)絡算法，根據(jù)光伏電池的P-V、1-V特性曲線與溫度、光照強度等工作環(huán)境參數(shù)的關系特性，對光伏電池陣列的最大功率點進行追蹤，并通過雙Boost-Buck控制電路實時調(diào)節(jié)控制光伏電池陣列工作在最佳電壓處，使其輸出功率始終最大化；所述RBF-BP組合神經(jīng)網(wǎng)絡算法采用4層神經(jīng)網(wǎng)絡結構，由當前溫度和光照強度這兩個參數(shù)組成輸入向量u (T，R)，輸出f(u)為最大功率點的最佳工作電壓。
[0017]進一步，還包括:
[0018]控制中心系統(tǒng)根據(jù)傳感網(wǎng)絡的信號參數(shù)對分布式光伏發(fā)電電源采用特有算法發(fā)出緊急控制命令；電氣控制系統(tǒng)接收分布式逆變控制系統(tǒng)緊急命令和控制中心系統(tǒng)命令，保障整個系統(tǒng)內(nèi)電氣設施安全。
[0019]進一步，所述傳感網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)融合模塊采集每個傳感器模塊數(shù)據(jù)，利用安培定律、維恩位移黑體輻射定律計算出溫度、功率、功率因素、有功和無功功率，并采用歸一化算法對數(shù)據(jù)進行處理并發(fā)出緊急針對現(xiàn)場命令；所述歸一化算法將溫度變化偏移量、電流變化偏移量、電壓變化偏移量、頻率變化偏移量和功率變化偏移量進行加權，然后歸一化為O?I區(qū)間內(nèi)的緊急程度，當歸一化緊急程度大于既定閾值時，即為對應的危險狀況，并針對危險狀況發(fā)出緊急針對現(xiàn)場命令。
[0020]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:
[0021]I)將分布式光伏發(fā)電裝置利用網(wǎng)絡通信技術加以控制調(diào)度，并且光伏發(fā)電單元具有一級控制，提尚了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0022]2)利用分布式光伏電池陣列發(fā)電量直接為用戶負載供電，降低了輸電和配電的損耗，且減輕了大電網(wǎng)的負責。
[0023]3)光伏電池陣列為用戶直接供電加上大電網(wǎng)的支持，可以增加電力供應網(wǎng)絡的自組織特性。
[0024]4)考慮光伏發(fā)電系統(tǒng)及大電網(wǎng)的數(shù)據(jù)海量特性，引入云計算平臺，可以增強數(shù)據(jù)處理及命令下達的效率。
[0025]5)實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的集中實施與集中管理，增強了系統(tǒng)的功能，方便系統(tǒng)維護，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，降低了維護成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)結構圖；
[0027]圖2云平臺分析決策系統(tǒng)；
[0028]圖3本發(fā)明分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)調(diào)度策略示意圖。

【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明的技術構思為:將云計算引入到分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的能量調(diào)度策略中，首先運用儲能單元存儲分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)電量，再利用云平臺能量調(diào)度中心發(fā)命令給控制中心系統(tǒng)，并根據(jù)用戶負載的用電量決定儲能單元的能量是并入大電網(wǎng)還是直接提供給用戶負載。這樣有助于加強電網(wǎng)的自組織特性，并降低輸電、配電損耗。
[0030]由云平臺能量調(diào)度中心控制的光伏發(fā)電陣列采用優(yōu)化的調(diào)度方法來確定光伏發(fā)電陣列是并網(wǎng)運行還是直接為用戶供電，如附圖3所示，將分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量進行存儲，并可接受云平臺能量調(diào)度中心調(diào)度。其中光伏電池陣列為太陽能-電能轉換裝置，布置在建筑物的屋頂，光伏電池陣列所轉化的直流電能接入分布式逆變控制系統(tǒng)中。分布式逆變控制系統(tǒng)一方面將直流電能逆變?yōu)?80伏特的工頻交流電能，另一方面對光伏電池陣列的最大功率點進行追蹤控制，實時調(diào)節(jié)使其工作在最大功率點處。分布式逆變系統(tǒng)輸出的380伏特的工頻交流電能直接流入儲能單元進行存儲。并且由接收云平臺能量調(diào)度中心控制的控制中心系統(tǒng)根據(jù)用戶負載用電設備的用電信息所建立的精確地負荷模型來控制儲能單元的能量是直接給用戶負載供電還是并入大電網(wǎng)。此外，控制中心系統(tǒng)根據(jù)傳感網(wǎng)絡的信號參數(shù)對分布式光伏發(fā)電電源采用特有算法發(fā)出緊急控制命令。另外，控制中心系統(tǒng)與云平臺能量調(diào)度中心通信，上報光伏電池陣列工作狀態(tài)和用戶負載工作耗能狀態(tài)，同時接收云平臺能量調(diào)度中心發(fā)出的調(diào)度命令。
[0031]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進一步進行解釋。
[0032]如圖1所示，分布式光伏能量調(diào)度系統(tǒng)主要包括以下幾個模塊:分布式光伏電池陣列、分布式逆變控制系統(tǒng)、傳感網(wǎng)絡、電氣控制系統(tǒng)、儲能單元、控制中心系統(tǒng)和云平臺能量調(diào)度中心。所述光伏電池陣列與分布式逆變控制系統(tǒng)相連，分布式逆變控制系統(tǒng)與儲能單元相連，儲能單元與控制中心系統(tǒng)相連，所述傳感網(wǎng)絡分別與光伏電池陣列、分布式逆變控制系統(tǒng)、控制中心系統(tǒng)相連，所述電氣控制系統(tǒng)分別與分布式逆變系統(tǒng)、控制中心系統(tǒng)相連，所述控制中心系統(tǒng)分別與儲能單元、市電網(wǎng)、用戶負載相連，控制中心系統(tǒng)與云平臺能量調(diào)度中心相連。
[0033]分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)將分布式光伏電池發(fā)電量進行有效規(guī)劃，是并網(wǎng)還是直接給用戶負載供電。具體實施過程為:
[0034]所述光伏電池陣列所轉化的直流電能接入分布式逆變控制系統(tǒng)中，分布式逆變控制系統(tǒng)將直流電能逆變?yōu)?80伏特的工頻交流電能，分布式逆變系統(tǒng)輸出的380伏特工頻交流電能流入儲能單元進行儲存，并由控制中心系統(tǒng)接收云平臺能量調(diào)度中心的命令控制儲能單元的能量是并網(wǎng)還是直接為負載供電。
[0035]由用電設備的用電信息構建的精確負荷模型，再結合以往用電設備的用電信息通過云計算平臺預測出用戶負載的用電量Q，而分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量S儲存在儲能單元中，根據(jù)Q與S比較的結果作為云平臺像控制中心系統(tǒng)發(fā)出的命令，當Q > S時，分布式光伏發(fā)電的電量全部供應給用戶負載，而無需并網(wǎng)，降低輸配電能耗，用戶負載用電多出的部分Q-S，由大電網(wǎng)配合供應。當Q < S時，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量部分供應給用戶負載，部分直接并入大電網(wǎng)。
[0036]此外，分布式逆變系統(tǒng)一方面將直流電逆變?yōu)?80伏特的工頻交流電能，另一方面對光伏電池陣列的最大功率點進行追蹤控制，實時調(diào)節(jié)光伏電池陣列的工作電壓，使其輸出功率始終最大化。分布式逆變系統(tǒng)輸出的380伏特工頻交流電能直接流入存儲單元進行儲存，并接受控制中心系統(tǒng)的控制調(diào)度。另外，控制中心系統(tǒng)根據(jù)分布式光伏發(fā)電電源的狀態(tài)模型和傳感網(wǎng)絡的信號參數(shù)，調(diào)整并控制各個分布式光伏發(fā)電電源的工作狀態(tài)，并根據(jù)部分參數(shù)采用特有的算法發(fā)出緊急控制命令。另外，控制中心系統(tǒng)與云平臺能量調(diào)度中心進行通信，上報光伏發(fā)電工作狀態(tài)、用戶負載工作耗能狀態(tài)，同時接收云平臺能量調(diào)度中心的調(diào)度命令。
[0037]所述光伏電池陣列安裝在建筑物的頂端，其功率可根據(jù)建筑物屋頂面積和日照溫度情況確定。分布式光伏電池陣列輸出直流電直接導入分布式逆變控制系統(tǒng)中。分布式逆變控制系統(tǒng)對光伏陣列的輸出功率進行實時監(jiān)控。
[0038]所述分布式逆變控制系統(tǒng)由直流電力逆變模塊、通信模塊和最大功率點追蹤模塊組成。所述直流電力逆變模塊采用三相無變壓器型(Transformerless)混合型H橋(MOSFET+IGBT)拓撲結構。將光伏電池陣列輸出的直流電逆變?yōu)槿?80伏特的工頻交流電。所述最大功率點追蹤模塊采用RBF-BP組合神經(jīng)網(wǎng)絡算法根據(jù)當天溫度及光照強度等信息預測出光伏電池的最佳工作電壓，然后再由雙B00ST-BUCK控制電路實時調(diào)整光伏電池的工作電壓，使其輸出最大功率。所述通信模塊采用MODBUS TCP/IP現(xiàn)場總線工業(yè)通信協(xié)議通過儲能單元與控制中心系統(tǒng)通信，將光伏電池工作狀態(tài)、電壓、電路、功率因素等參數(shù)上傳至控制中心系統(tǒng)，并接受所述控制中心系統(tǒng)的命令。
[0039]所述儲能單元由儲能模塊與通信模塊組成，儲能單元主要是儲存光伏電池進逆變系統(tǒng)的發(fā)電量。而通信模塊主要作為控制中心系統(tǒng)與分布式逆變控制系統(tǒng)通信的媒介。并接收控制中;1_1、系統(tǒng)由Ζ5Γ平臺能3；調(diào)度中;L1、所發(fā)的調(diào)度命令。
[0040]所述傳感網(wǎng)絡由傳感器網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)融合模塊組成。所述傳感器網(wǎng)絡包括溫度傳感器組、光照強度傳感器組、霍爾電流傳感器組、霍爾電壓傳感器組，熱像漏電流傳感器組和頻率傳感器組。各個傳感器組分別用來檢測光伏陣列的工作環(huán)境及逆變控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。所述數(shù)據(jù)融合模塊利用安培定律和維恩位移黑體輻射定律通過傳感器模塊的數(shù)據(jù)計算出功率、功率因數(shù)、有功功率和無功功率等參數(shù)，并采用歸一法對參數(shù)進行處理，若系統(tǒng)發(fā)生短路、失相等故障，控制中心系統(tǒng)將發(fā)出緊急命令處理現(xiàn)場故障。
[0041]所述電氣控制系統(tǒng)接收分布式逆變控制系統(tǒng)緊急命令和控制中心系統(tǒng)命令，用于保障整個系統(tǒng)內(nèi)電氣設施安全。
[0042]所述控制中心系統(tǒng)由電力匯集電氣模塊、通信模塊、上位機應用軟件等組成。所述電力匯集電氣模塊有變壓器、空氣開關、繼電器、邏輯可編程控制器等組成，將儲能單元里的電能根據(jù)云平臺所發(fā)命令傳輸給用戶負載或市電網(wǎng)。所述通信模塊具有近程和遠程兩個通信通道。近程采用MODBUS TCP/IP現(xiàn)場總線協(xié)議，與分布式逆變控制系統(tǒng)好傳感網(wǎng)絡通信；遠程采用UDP網(wǎng)際用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議并與專用智能電網(wǎng)編碼與加密算法結合使用，與云平臺能量調(diào)度中心通信，主要上報用戶用電設備的用電信息，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的溫度，光照等參數(shù)數(shù)據(jù)，并接受云平臺的調(diào)度命令，用于指令儲能單元里的電能是并網(wǎng)還是為用戶供電。所述上位機應用軟件采用LABVIEW軟件開發(fā)，具有很好的擴展性與操作性，分為數(shù)據(jù)庫、人機界面等部分，數(shù)據(jù)庫主要存儲環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，光伏電池陣列工作數(shù)據(jù)等，人機界面作為工作環(huán)境和電氣設備工作狀態(tài)的顯示界面。
[0043]所述云平臺能量調(diào)度中心為一套海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及決策系統(tǒng)如圖2所示，采用模式識別、時域仿真、算法優(yōu)化等方法對云平臺數(shù)據(jù)進行運算預測。所述海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要采集分布式光伏電池陣列的環(huán)境參數(shù)以及工作參數(shù)，區(qū)域內(nèi)其他系統(tǒng)的運行參數(shù)以及用戶的用電設備的用電量信息等，當分布式發(fā)電設備數(shù)量眾多時數(shù)據(jù)就變得越發(fā)龐大，所以需要云平臺這樣的計算能力強，效率高的方法來計算儲存相關數(shù)據(jù)。所述決策系統(tǒng)主要根據(jù)海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將用戶的用電設備的用電信息得出負荷的精確模型，再利用神經(jīng)網(wǎng)絡算法預測用戶負載用電量與儲能單元的電量比較得出的決策命令來發(fā)送給控制中心系統(tǒng)。
[0044]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏電池陣列、分布式逆變控制系統(tǒng)、儲能單元、傳感網(wǎng)絡、電氣控制系統(tǒng)、控制中心系統(tǒng)和云平臺能量調(diào)度中心； 所述光伏電池陣列與分布式逆變控制系統(tǒng)相連，分布式逆變控制系統(tǒng)和儲能單元相連，儲能單元和控制中心系統(tǒng)相連，所述傳感網(wǎng)絡分別與光伏電池陣列、分布式逆變控制系統(tǒng)和控制中心系統(tǒng)相連，所述電氣控制系統(tǒng)分別與分布式逆變控制系統(tǒng)、控制中心系統(tǒng)相連，所述控制中心系統(tǒng)分別與市電網(wǎng)和用戶相連，控制中心系統(tǒng)與云平臺能量調(diào)度中心相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式逆變控制系統(tǒng)包括直流電力逆變模塊、通信模塊和最大功率點追蹤模塊； 所述直流電力逆變模塊采用三相無變壓器型混合型II橋拓撲結構； 所述通信模塊采用服)0冊3扣?/〗？現(xiàn)場總線工業(yè)通信協(xié)議通過儲能單元與控制中心系統(tǒng)通信互聯(lián)； 所述最大功率點追蹤模塊用于對光伏電池陣列的最大功率點進行追蹤。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能單元包括儲能模塊與通信模塊； 所述儲能模塊用于儲存光伏電池進逆變系統(tǒng)的發(fā)電量； 所述通信模塊用于作為控制中心系統(tǒng)與分布式逆變控制系統(tǒng)通信的媒介，并接收控制中心系統(tǒng)由云平臺能量調(diào)度中心所發(fā)的調(diào)度命令。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感網(wǎng)絡由傳感器網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)融合模塊組成，包括溫度傳感器組、光照強度傳感器組、霍爾電流傳感器組、霍爾電壓傳感器組、頻率傳感器組、熱像漏電流傳感器組，所述溫度傳感器組、光照強度傳感器組布置在所述光伏電池陣列現(xiàn)場；所述霍爾電流傳感器組、霍爾電壓傳感器組、頻率傳感器組和熱像漏電流傳感器組布置在所述分布式逆變控制系統(tǒng)中；所述數(shù)據(jù)融合模塊采集每個傳感器模塊數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述控制中心系統(tǒng)包括電力匯集電氣模塊、通信模塊； 所述電力匯集電氣模塊包括變壓器、空氣開關、繼電器、可編程邏輯控制器，將儲能單元里的電能根據(jù)云平臺所發(fā)命令傳輸給用戶負載或市電網(wǎng)；所述控制中心系統(tǒng)的通信模塊具有近程和遠程兩個通信通道，近程采用100冊3扣?/〗？現(xiàn)場總線協(xié)議，與分布式逆變控制系統(tǒng)好傳感網(wǎng)絡通信；遠程采用仙？網(wǎng)際用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議并與專用智能電網(wǎng)編碼與加密算法結合使用。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種分布式光伏發(fā)電能量調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述云平臺能量調(diào)度中心包括一套海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以及決策系統(tǒng)； 所述海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于采集分布式光伏電池陣列的環(huán)境參數(shù)以及工作參數(shù)，區(qū)域內(nèi)其他系統(tǒng)的運行參數(shù)以及用戶的用電設備的用電量信息； 所述決策系統(tǒng)用于根據(jù)海量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將用戶的用電設備的用電信息得出負荷的精確模型，通過用戶負載用電量與儲能單元的電量比較得出的決策命令來發(fā)送給控制中心系統(tǒng)。
7.一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)能量調(diào)度方法，其特征在于，具體過程為: 光伏電池陣列將所轉化的直流電能接入分布式逆變控制系統(tǒng)中，分布式逆變控制系統(tǒng)將直流電能逆變?yōu)?80伏特的工頻交流電能，工頻交流電能流入儲能單元以進行儲存，并由控制中心系統(tǒng)接收云平臺能量調(diào)度中心的命令控制儲能單元的能量是并網(wǎng)還是直接為負載供電； 由用電設備的用電信息構建的精確負荷模型，再結合以往用電設備的用電信息通過云計算平臺預測出用戶負載的用電量0，而分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量3儲存在儲能單元中，根據(jù)0與3比較的結果作為云平臺像控制中心系統(tǒng)發(fā)出的命令，當0 ? 3時，分布式光伏發(fā)電的電量全部供應給用戶負載，而無需并網(wǎng)，降低輸配電能耗，用戶負載用電多出的部分0-3，由大電網(wǎng)配合供應；當0 ? 3時，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量部分供應給用戶負載，部分直接并入大電網(wǎng)。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)能量調(diào)度方法，其特征在于，所述分布式逆變系統(tǒng)采用即？-8？組合神經(jīng)網(wǎng)絡算法，根據(jù)光伏電池的？；、I；特性曲線與溫度、光照強度等工作環(huán)境參數(shù)的關系特性，對光伏電池陣列的最大功率點進行追蹤，并通過雙800^-8114控制電路實時調(diào)節(jié)控制光伏電池陣列工作在最佳電壓處，使其輸出功率始終最大化；所述即？-8？組合神經(jīng)網(wǎng)絡算法采用4層神經(jīng)網(wǎng)絡結構，由當前溫度和光照強度這兩個參數(shù)組成輸入向量11 01，幻，輸出￡(11)為最大功率點的最佳工作電壓。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)能量調(diào)度方法，其特征在于，還包括: 控制中心系統(tǒng)根據(jù)傳感網(wǎng)絡的信號參數(shù)對分布式光伏發(fā)電電源采用特有算法發(fā)出緊急控制命令；電氣控制系統(tǒng)接收分布式逆變控制系統(tǒng)緊急命令和控制中心系統(tǒng)命令，保障整個系統(tǒng)內(nèi)電氣設施安全。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)能量調(diào)度方法，其特征在于， 所述傳感網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)融合模塊采集每個傳感器模塊數(shù)據(jù)，利用安培定律、維恩位移黑體輻射定律計算出溫度、功率、功率因素、有功和無功功率，并采用歸一化算法對數(shù)據(jù)進行處理并發(fā)出緊急針對現(xiàn)場命令； 所述歸一化算法將溫度變化偏移量、電流變化偏移量、電壓變化偏移量、頻率變化偏移量和功率變化偏移量進行加權，然后歸一化為0?1區(qū)間內(nèi)的緊急程度，當歸一化緊急程度大于既定閾值時，即為對應的危險狀況，并針對危險狀況發(fā)出緊急針對現(xiàn)場命令。
【文檔編號】H02J3/46GK104485692SQ201410720303
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權日:2014年12月2日
【發(fā)明者】朱正偉, 郭楓, 周謝益, 孫廣輝 申請人:常州大學