本發(fā)明創(chuàng)造屬于能量調(diào)度控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種一種雙冗余的微電網(wǎng)能量調(diào)度安全鏈系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，新能源行業(yè)逐漸的得到了重視。為了提高新能源滲透率、就地消納率和穩(wěn)定輸出時(shí)間等相關(guān)重要指標(biāo)，進(jìn)一步提出了智能微電網(wǎng)概念，其主要優(yōu)勢在于合理化地管控電源側(cè)、負(fù)荷側(cè)的供需平衡。在電源側(cè)出現(xiàn)波動(dòng)的情況下，通過儲(chǔ)能單元完成能量的補(bǔ)償，是為了確保用戶側(cè)能得到一個(gè)相對較為穩(wěn)定的功率輸出。其中，負(fù)責(zé)完成整個(gè)智能微電網(wǎng)的能量調(diào)度的控制器在系統(tǒng)內(nèi)部起到非常關(guān)鍵的作用，如果在運(yùn)行過程中能量調(diào)度控制運(yùn)行不穩(wěn)定，或者出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)微電網(wǎng)內(nèi)部電壓、頻率突變，導(dǎo)致整個(gè)微電網(wǎng)解裂。因此，一套完全獨(dú)立的冗余保護(hù)系統(tǒng)的存在，可以在能量調(diào)度系統(tǒng)出現(xiàn)狀況的情況下第一時(shí)間接管微電網(wǎng)，完成無縫對接，確保負(fù)載側(cè)的安全穩(wěn)定用電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種雙冗余的微電網(wǎng)能量調(diào)度安全鏈系統(tǒng)及控制方法，通過安全鏈控制單元與能量調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對、分析，完成對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)聽及監(jiān)控。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種雙冗余的微電網(wǎng)能量調(diào)度安全鏈系統(tǒng)，包括與微電網(wǎng)連接的電力電子設(shè)備、與電力電子設(shè)備通訊的能量調(diào)度系統(tǒng)，所述電力電子設(shè)備與能量調(diào)度系統(tǒng)的通訊鏈路間設(shè)有安全鏈采集單元，所述安全鏈采集單元發(fā)送數(shù)據(jù)至安全鏈控制單元；

所述能量調(diào)度系統(tǒng)包括能量調(diào)度控制器，所述能量調(diào)度控制器與安全鏈控制單元通訊。

進(jìn)一步的，所述安全鏈采集單元包括采集模塊、以太網(wǎng)通訊模塊、wifi模塊、cpu模塊、電源模塊，所述采集模塊連接cpu模塊，所述cpu模塊通過以太網(wǎng)通訊模塊及wifi模塊發(fā)送數(shù)據(jù)至安全鏈控制單元。

進(jìn)一步的，所述安全鏈控制單元包括以太網(wǎng)通訊模塊、wifi模塊、cpu模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接cpu模塊。

進(jìn)一步的，所述電力電子設(shè)備包括光伏發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述光伏發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各連接一個(gè)安全鏈采集單元。

進(jìn)一步的，所述安全鏈采集單元設(shè)于電力電子設(shè)備內(nèi)，用于對電力電子設(shè)備相關(guān)檢測點(diǎn)數(shù)據(jù)的收集、計(jì)算。

進(jìn)一步的，所述安全鏈控制單元設(shè)于能量調(diào)度控制器外。

一種雙冗余的微電網(wǎng)能量調(diào)度安全鏈系統(tǒng)的控制方法，包括：

s1，安全鏈采集單元采集電力電子設(shè)備的數(shù)據(jù)；

s2，安全鏈采集單元通過高速以太網(wǎng)及wifi模塊發(fā)送數(shù)據(jù)至安全鏈控制單元；

s3，安全鏈控制單元接收傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，驗(yàn)證數(shù)據(jù)真實(shí)性；

s4，安全鏈控制單元與能量調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對、分析，完成對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)聽及監(jiān)控，當(dāng)正常數(shù)據(jù)鏈發(fā)現(xiàn)有異常情況，安全鏈采集單元將會(huì)接管能量調(diào)度系統(tǒng)，完成能量相關(guān)調(diào)度。

進(jìn)一步的，所述步驟s4中，安全鏈控制單元與能量調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行溝通，對能量調(diào)度系統(tǒng)策略及相關(guān)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)出，并配合安全鏈采集單元上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，完成對能量調(diào)度系統(tǒng)的校正，

一旦發(fā)現(xiàn)安全鏈通信數(shù)據(jù)所偏差，則進(jìn)行閾值判斷，如果在可接受范圍內(nèi)則認(rèn)為正常，并進(jìn)行重復(fù)三次收發(fā)進(jìn)行校驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題或者安全鏈通信故障，安全鏈采集單元接管整個(gè)微電網(wǎng)能量調(diào)度系統(tǒng)，安全鏈采集單元從監(jiān)聽轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)切換到自我控制狀態(tài)，各個(gè)安全鏈采集單元間不進(jìn)行通信，而是根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行自我微調(diào)，以滿足微網(wǎng)正常運(yùn)行供電；

此時(shí)安全鏈控制單元嘗試重啟，重啟后嘗試使其進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，一旦安全鏈控制單元進(jìn)入正常狀態(tài)后，嘗試重新握手連接安全鏈采集單元，連接成功后跟隨整個(gè)微電網(wǎng)運(yùn)行1小時(shí)后，重新接管整個(gè)微電網(wǎng)能量調(diào)度任務(wù)。

進(jìn)一步的，所述安全鏈采集單元采集力電子設(shè)備的出口端相關(guān)電壓、電流、頻率數(shù)據(jù)。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種雙冗余的微電網(wǎng)能量調(diào)度安全鏈系統(tǒng)及控制方法具有以下優(yōu)勢：

在微電網(wǎng)電力設(shè)備與能量管理系統(tǒng)之間通信鏈路間添加安全鏈采集單元，完成電力電子設(shè)備與能量管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)監(jiān)聽；通過雙通路完成數(shù)據(jù)上傳，上傳到安全鏈控制單元，通過安全鏈控制單元與能量調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對、分析，完成對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)聽及監(jiān)控，當(dāng)正常數(shù)據(jù)鏈發(fā)現(xiàn)有異常情況，安全鏈采集單元將會(huì)接替能量調(diào)度系統(tǒng)，完成能量相關(guān)調(diào)度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的安全鏈采集單元結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的安全鏈控制單元結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)施例所述的安全鏈控制單元流程圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造。

如圖1所示，一種雙冗余的微電網(wǎng)能量調(diào)度安全鏈系統(tǒng)，包括與微電網(wǎng)連接的電力電子設(shè)備、與電力電子設(shè)備通訊的能量調(diào)度系統(tǒng)，所述電力電子設(shè)備與能量調(diào)度系統(tǒng)的通訊鏈路間設(shè)有安全鏈采集單元，所述安全鏈采集單元發(fā)送數(shù)據(jù)至安全鏈控制單元；

所述能量調(diào)度系統(tǒng)包括能量調(diào)度控制器，所述能量調(diào)度控制器與安全鏈控制單元通訊。

如圖2所示，所述安全鏈采集單元包括采集模塊、以太網(wǎng)通訊模塊、wifi模塊、cpu模塊、電源模塊，所述采集模塊連接cpu模塊，所述cpu模塊通過以太網(wǎng)通訊模塊及wifi模塊發(fā)送數(shù)據(jù)至安全鏈控制單元。

如圖3所示，所述安全鏈控制單元包括以太網(wǎng)通訊模塊、wifi模塊、cpu模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊連接cpu模塊，所述cpu模塊與安全鏈控制單元、能量調(diào)度控制器通信。

值得注意的是，所述電力電子設(shè)備包括光伏發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，所述光伏發(fā)電設(shè)備、儲(chǔ)能設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各連接一個(gè)安全鏈采集單元。

值得注意的是，所述安全鏈采集單元設(shè)于電力電子設(shè)備內(nèi)，用于對電力電子設(shè)備相關(guān)檢測點(diǎn)數(shù)據(jù)的收集、計(jì)算。

值得注意的是，所述安全鏈控制單元設(shè)于能量調(diào)度控制器外，完成對安全鏈采集單元及能量調(diào)度單元運(yùn)行狀態(tài)及能量調(diào)度精確度的判斷。

工作原理為：在微電網(wǎng)內(nèi)電力電子設(shè)備與能量管理系統(tǒng)之間的通信鏈路上設(shè)置安全鏈采集單元，完成電力電子設(shè)備與能量管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)監(jiān)聽(只監(jiān)聽不破壞、篡改)，監(jiān)控電力電子設(shè)備的出口端相關(guān)電壓、電流、頻率等數(shù)據(jù)，對采集及監(jiān)聽數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并通過高速以太網(wǎng)及wifi模塊發(fā)送加密數(shù)據(jù)報(bào)文到安全鏈控制單元(高速以太網(wǎng)與wifi模塊同時(shí)發(fā)送，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性)。

如圖4所示，安全鏈控制單元主要完成兩部分工作：

1、完成接收安全鏈采集單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，驗(yàn)證數(shù)據(jù)真實(shí)性；

2、通過與能量調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)溝通，對能量調(diào)度系統(tǒng)策略及相關(guān)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)出，并配合安全鏈采集單元上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，完成對能量調(diào)度系統(tǒng)的校正。

一旦發(fā)現(xiàn)安全鏈通信數(shù)據(jù)所偏差，則進(jìn)行閾值判斷，如果在可接受范圍內(nèi)則認(rèn)為正常，并進(jìn)行重復(fù)三次收發(fā)進(jìn)行校驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題或者安全鏈通信故障，安全鏈采集單元接管整個(gè)微電網(wǎng)能量調(diào)度系統(tǒng)，安全鏈采集單元從監(jiān)聽轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)切換到自我控制狀態(tài)，各個(gè)安全鏈采集單元間不進(jìn)行通信，而是根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行自我微調(diào)，以滿足微網(wǎng)正常運(yùn)行供電；

此時(shí)安全鏈計(jì)算單元嘗試重啟，重啟后嘗試使其進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，一旦安全鏈計(jì)算單元進(jìn)入正常狀態(tài)后，嘗試重新握手連接安全鏈采集單元，連接成功后跟隨整個(gè)微電網(wǎng)運(yùn)行1小時(shí)后，重新接管整個(gè)微電網(wǎng)能量調(diào)度任務(wù)。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。