CN104092306A - 110千伏变电站微网控制*** - Google Patents

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龙鹏
谢邦鹏
郑雨翔
傅鲁敏
徐鼎
王霞丽
张华�
龚锦华
李润沁
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Abstract

本发明公开一种110千伏变电站微网控制***，该***包含：微网能量管理***，分别与微网能量管理***通信连接的微网运行控制器、站控层交换机和变电站监控模块，通信连接所述变电站监控模块的变电站一体化电源监控模块和电能质量监测装置；微网能量管理***还通过站控层交换机通信连接微网***的站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***。本发明对微网内电气设备进行实时监控，保证微网稳定运行，节能降耗、提高能效、提高供电可靠性。

Description

110千伏变电站微网控制***
技术领域
本发明涉及一种电网***，具体涉及一种110千伏变电站微网控制***。
背景技术
近年来用电负荷不断增加，传统电网的弊端也渐渐凸现，这使得电网运行的稳定性和安全性下降，供电质量得不到很好的保障。在世界范围内接连发生的几次大面积停电事故更加凸显了电力***集中式发电的运行难度大、难以满足用户对电能质量的更高要求等弊端。针对以上问题，发达国家如德国、日本、美国甚至包括一些发展中国家开始研究并应用多种一次能源形式结合、高效、经济的新型电力技术——分布式发电（Distributed Generation，简称DG）技术。
分布式发电，如微燃机、风力发电、光伏发电等能够灵活利用当地自然资源、减少环境污染、降低线路损耗、提高供电的可靠性，是集中式单一供电***的重要补充，有效解决了大型电网不能灵活追踪负荷，局部故障导致大面积扰动、停电以及偏远地区供电等问题。但分布式发电***是不可控的发电单元，一般采取隔离的方式来消除其对配电网的影响，这样就大大降低了分布式发电的效能，削弱了其优势[1]。为了解决分布式发电***并网的相关矛盾，微网应运而生。
微网概念的兴起主要是解决大规模、多样化分布式电源并网带来的技术、市场和政策上的问题，以发挥分布式发电技术在经济、能源和环境中的优势，从而最大化接纳分布式电源，更好的满足电力用户对电能质量和供电可靠性的要求。
发明内容
本发明提供一种110千伏变电站微网控制***，对微网内电气设备进行实时监控，保证微网稳定运行，节能降耗、提高能效、提高供电可靠性。
为实现上述目的，本发明提供一种110千伏变电站微网控制***，其特点是，该***包含：微网能量管理***，分别与微网能量管理***通信连接的微网运行控制器、站控层交换机和变电站监控模块，通信连接所述变电站监控模块的变电站一体化电源监控模块和电能质量监测装置；所述微网能量管理***还通过站控层交换机通信连接微网***的站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***。
上述微网能量管理***通过485串口与所述站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***通信连接。
上述微网能量管理***与所述站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***之间的连接采用IEC60870-5-104远动规约，其网络参考模型分为五层：物理层、链路层、网络层、传输层和应用层；在应用层以下IEC60870-5-104远动规约采用标准的TCP／IP网络传输协议；在应用层应用规约数据单元由应用规约控制信息和应用服务数据单元组成。
上述微网能量管理***与变电站监控模块，以及变电站监控模块与变电站一体化电源监控模块和电能质量监测装置之间，采用IEC6185标准进行通信。
上述微网能量管理***还通信连接有保护监控装置。
上述站内电动汽车充电模块包含与站控层交换机通信连接的光电转换器，与光电转换器电路连接的电动汽车充电桩。
上述光伏发电***包含与站控层交换机通信连接的光伏逆变器，与光伏逆变器电路连接的光伏组件。
上述电池储能***包含通信连接站控层交换机的双向储能变流器，及与双向储能变流器电路连接的蓄电池。
上述微网运行控制器包含显示及输入设备。
本发明110千伏变电站微网控制***和现有技术的微网控制技术相比，其优点在于，本发明对微网内电气设备进行实时监控，保证微网稳定运行，节能降耗、提高能效、提高供电可靠性。
附图说明
图1为本发明110千伏变电站微网控制***的示意图。
具体实施方式
以下结合附图，进一步说明本发明的具体实施例。
如图1所示，本发明公开一种110千伏变电站微网控制***，该***包含：微网能量管理***1，分别与微网能量管理***1通信连接的微网运行控制器2、站控层交换机6、变电站监控模块3和保护监控装置10，通信连接变电站监控模块3的变电站一体化电源监控模块4和电能质量监测装置5。微网能量管理***1还通信连接微网***的站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***。
微网能量管理***1用于总体监控微网***的电能状况。微网运行控制器2用于控制微网运行，发出控制指令。变电站监控模块3用于对变电站内情况进行监控。变电站一体化电源监控模块4用于监控变电站微网***内的一体化电源。电能质量监测装置5则用于监控微网***内电能的质量状况。
微网能量管理***1通过站控层交换机6与站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***通信连接。站控层交换机6与站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***通信连接之间通过485串口通信连接。
微网能量管理***1或站控层交换机6与站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***之间的连接采用IEC60870-5-104远动规约，其网络参考模型分为五层：物理层、链路层、网络层、传输层和应用层；在应用层以下IEC60870-5-104远动规约采用标准的TCP／IP网络传输协议；在应用层应用规约数据单元由应用规约控制信息（APCI）和应用服务数据单元（ASDT）组成。
微网能量管理***1与变电站监控模块3和保护监控装置10，以及变电站监控模块3与变电站一体化电源监控模块4和电能质量监测装置5之间采用IEC6185标准进行通信。
IEC 61850标准，即变电站内通信网络和***的标准。 具有如下突出特点：采用分层、分布的体系结构，便于功能的自由分配；采用面向对象的信息建模技术，在信息源定义数据和数据属性，使维护和管理更加方便；使用抽象通信服务接口AC-SI、特殊通信服务映射删技术，与具体的网络应用层协议无关，能适应网络技术的不断发展；采用配置描述语言进行设备自描述，易于实现功能扩展和设备即插即用；整个电力***统一建模，易于实现无缝体系结构；采用面向未来的、开放的体系，能有效延长自动化***的生命周期，有效节省人力、物力。另外还定义了***的一致性测试内容。
微网运行控制器2包含显示及输入设备。实际应用中可以是微网控制***屏1面和微网区域保护屏1面，布置于站内微网设备室。
站内电动汽车充电模块包含：与站控层交换机6通信连接的光电转换器71，与光电转换器71电路连接的电动汽车充电桩7。电动汽车充电桩7用于对汽车进行充电。
光伏发电***包含与站控层交换机6通信连接的光伏逆变器81，与光伏逆变器81电路连接的光伏组件8。光伏组件8用于为微网***提供电源，光伏逆变器81将光伏组件8产生的直流电源转换为交流电源接入微网。
电池储能***包含通信连接站控层交换机6的双向储能变流器91，及与双向储能变流器91电路连接的蓄电池9。蓄电池9用于为微网***提供电源，而双向储能变流器91将蓄电池9输出的直流电转换为交流输入微网。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种110千伏变电站微网控制***，其特征在于，该***包含：微网能量管理***，分别与微网能量管理***通信连接的微网运行控制器、站控层交换机和变电站监控模块，通信连接所述变电站监控模块的变电站一体化电源监控模块和电能质量监测装置；所述微网能量管理***还通过站控层交换机通信连接微网***的站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***。
2.如权利要求1所述的110千伏变电站微网控制***，其特征在于，所述微网能量管理***通过485串口与所述站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***通信连接。
3.如权利要求2所述的110千伏变电站微网控制***，其特征在于，所述微网能量管理***与所述站内电动汽车充电模块、电池储能***和光伏发电***之间的连接采用IEC60870-5-104远动规约，其网络参考模型分为五层：物理层、链路层、网络层、传输层和应用层；在应用层以下IEC60870-5-104远动规约采用标准的TCP／IP网络传输协议；在应用层应用规约数据单元由应用规约控制信息和应用服务数据单元组成。
4.如权利要求1所述的110千伏变电站微网控制***，其特征在于，所述微网能量管理***与变电站监控模块，以及变电站监控模块与变电站一体化电源监控模块和电能质量监测装置之间，采用IEC6185标准进行通信。
5.如权利要求1所述的110千伏变电站微网控制***，其特征在于，所述微网能量管理***还通信连接有保护监控装置。
6.如权利要求1所述的110千伏变电站微网控制***，其特征在于，所述站内电动汽车充电模块包含与站控层交换机通信连接的光电转换器，与光电转换器电路连接的电动汽车充电桩。
7.如权利要求1所述的110千伏变电站微网控制***，其特征在于，所述光伏发电***包含与站控层交换机通信连接的光伏逆变器，与光伏逆变器电路连接的光伏组件。
8.如权利要求1所述的110千伏变电站微网控制***，其特征在于，所述电池储能***包含通信连接站控层交换机的双向储能变流器，及与双向储能变流器电路连接的蓄电池。
9.如权利要求1所述的110千伏变电站微网控制***，其特征在于，所述微网运行控制器包含显示及输入设备。
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