CN107171361A - 基于网源荷储协调控制的智能配电站和网源荷储协调控制*** - Google Patents

基于网源荷储协调控制的智能配电站和网源荷储协调控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于网源荷储协调控制的配电站和网源荷储协调控制***，***包括通过网络连接的集中决策层、分布控制层和设备层，设备层包括多个配电站的配电设备和分布式能源，分布式能源包括与配电设备联合建设的光伏***、储能***和充电桩，分别通过分布式能源接口接入低压侧母线中；分布控制层包括对应各配电站的配电自动化终端和网源荷储协调控制终端，集中决策层包括连接所有配电自动化终端的配电自动化调度主站，和连接所有网源荷储协调控制终端的网源荷储协调控制主站；网源荷储协调控制主站通过各配电站的网源荷储协调控制终端控制相应配电站内分布式能源的工作。利用本发明可实现对分布式能源的协调控制，进而达到优化调度的目的。

Description

基于网源荷储协调控制的智能配电站和网源荷储协调控制 ***
技术领域
本发明涉及智能变配电技术领域，特别是一种基于网源荷储协调控制的智能配电站和网源荷储协调控制***。
背景技术
随着可再生能源利用技术的逐渐发展，分布式能源的数量快速增加，与常规大电厂集中供电***相比，分布式能源***是对大电网的有益补充，可以就地供应，具有低的能源损失，补充大电网在负荷高峰时的供电能力，可以弥补大电网在局部地区和特殊情况下的安全稳定性不足，在意外灾害发生时继续供电；土建与安装成本低，能量输送投资很少，可以满足某些用户特殊性的要求，可在农村、牧区、山区供电供热，大大地减少输电线路的建设；可为电力、热力、燃气、制冷、环境、交通等多***实现优化整合提供技术支持。
目前分布式电源的接入方式主要以微电网为主，其主要结构和能量管理方式如下：
（1）微电网拓扑结构
交流/直流微电网中，分布式电源、储能装置等均通过电力电子装置连接至交流/直流母线，通过对公共连接点（PCC）端口处开关的控制，实现微电网并网运行与孤岛运行模式的切换；
（2）微电网能量管理***
微电网中的能量管理分为两个层面：微电源级和***级，微型汽轮机的转速、频率、机端电压、发电机（微电源）的功率因数等应由微电源来控制，依据为就地信号。***级能量管理只调度***的潮流和电压，潮流调度时考虑燃料成本、发电成本、电价、气候条件等因素，仅控制微电网内某些关键母线的电压幅值，并由多个微电源的控制器配合完成，与配电网相联的母线电压由所联上级配电网的调度***来控制。
目前分布式电源接入电网的方式有组成微电网接入方式，和直接接入用户开关站、配电室、箱变母线或环网单元方式，尚具有如下缺陷：
（1）直接接入时，侧重于对公共联结点的控制，一方面，分布式能源发电的随机性和间歇性特征明显，其功率曲线与负荷用电曲线不一致，又由于逆功率保护，分布式能源退出运行现象时有发生；另一方面，直接接入时电网调度***对能源和负荷调度能力不足，资源整合力度不够，造成资源得不到高效利用；
（2）以微电网形式接入时，要求有孤岛运行功能，其管理相对独立，控制***复杂，规模一旦确定很难扩展，限制分布式能源的发展，相对成本也较高，电网层面难以全局调控；
（3）另外，不同电源厂商提供的并网接口不同，每次接入需要调试时间长，安装成本高。
同时，不管以哪种方式接入电网，分布式能源的接入对配电网会产生诸多不利影响：
（1）分布式电源的接入对电网电压有影响，分布式电源会在并网点注入有功功率和无功功率，导致并网点及周围节点的电压水平升高甚至超过限值，对于无调压能力的配电变压器，此类问题尤其突出；
（2）分布式电源的接入对电网损耗有影响，目前分布式电源的接入较少考虑优化配置，不合理配置会改变原有电网结构和潮流，不仅不能节约能源，反而会增加电网损耗；
（3）分布式电源的接入对电网运行管理有影响，风电、光伏发电等输出功率具有不确定性，因通信等原因不能纳入配电自动化***的监控与数据采集范围，使得调度人员无法实时监控并合理安排，给配电网的安全稳定运行带来困难；
（4）分布式电源的接入对供电可靠性有影响，分布式电源的接入原本是为了提高供电可靠性，而接入配电网的分布式电源需安装逆功率保护，不允许孤岛运行的分布式电源对提高供电可靠性不具有正面影响效应。
发明内容
本发明为解决分布式能源接入问题，提出一种基于网源荷储协调控制的智能配电站，通过对能源进行整合，并对源荷储进行协调控制，以达到能够整合配电站下级所有可控资源，和优化调度的目的。
本发明采取的技术方案具体为：一种基于网源荷储协调控制的配电站，配电站包括变压器、低压侧母线以及连接低压侧母线的负荷馈线，还包括网源荷储协调控制终端、分布式能源和分布式能源接口；
分布式能源包括光伏***、储能***和充电桩，分布式能源接口包括分布式电源接口、储能接口和多样性负荷接口；光伏***、储能***和充电桩分别对应通过分布式电源接口、储能接口和多样性负荷接口接入负荷馈线；
各负荷馈线上分别设有断路器，各断路器的控制端连接网源荷储协调控制终端；
各分布式能源接口分别包括控制单元，各控制单元分别获取相应接口上所连接的光伏***、储能***或充电桩的运行数据信息，传输至网源荷储协调控制终端；网源荷储协调控制终端通过各控制单元控制各分布式能源接口上所连接的光伏***、储能***或充电桩的运行。
本发明中，配电站一次、二次设备，联合建设的分布式能源和分布式能源接口共同形成网源荷储协调控制智能配电站的硬件框架。由于10KV配电站具有布点多而密的特点，为了进一步提高分布式能源的利用率，本发明尤其可适用于10KV配电站中。配电站中分布式能源由低压侧母线接入，更接近负荷点，能够实现新能源的就地消纳，减小电能向高压电网传输造成的网络损耗。
本发明各接口的控制单元可采用现有单片机等控制芯片与断路器的组合，光伏***、储能***和充电桩及各自的电网接入技术皆为现有技术，利用控制器芯片获取相应接口上设备的运行数据信息为现有技术，利用控制器芯片控制断路器的通断从而实现光伏***、储能***和充电桩的工作状态切换亦可参考现有技术。各配电站对应的网源荷储协调控制终端可根据上级指令，或者根据接收到的各分布式能源的运行数据，向各分布式能源控制单元下发投切指令、输入输出功率目标等控制参数，从而实现对设备层各分布式能源的控制。
进一步的，本发明中，分布式电源接口包括光伏逆变单元和控制单元，控制单元包括控制器、保护测控模块和通信接口，控制器通过光伏逆变单元控制光伏***的运行，通过通信接口与网源荷储协调控制终端进行通信，通过保护测控模块获取光伏***的运行数据。光伏逆变单元为现有技术，可实现DC/AC变换，以及在控制器的控制下实现光伏MPPT（最大功率点跟踪）控制。保护测控模块可采用现有技术，用于实现孤岛检测、数据采集以及逆功率/过载/短路/过压/欠压/过流/过热等保护。通信接口可采用现有网口/RS485/GPRS等接口。
更进一步的，分布式电源接口还包括显示单元，显示单元是与运行人员的交互接口，可用来显示光伏***的运行数据如实时发电量、设备故障告警信息等需要运行人员监测的信息。
进一步的，本发明中，多样性负荷接口包括充电接口和控制单元，控制单元包括控制器、保护测控模块和通信接口；控制器通过通信接口与网源荷储协调控制终端进行通信，通过保护测控模块控制充电桩的运行以及获取充电桩的运行数据。充电接口为充电桩提供一路标准交流充电接口。
更进一步的，多样性负荷接口还包括用于远程控制充电桩运行的远程控制单元，远程控制单元通过无线通信模块与控制器之间连接通信，从而实现远程控制。
进一步的，本发明中，储能接口包括能量转换单元和控制单元，控制单元包括控制器、保护测控模块、储能管理模块、运行模式控制模块和通信接口；控制器控制能量转换单元的运行从而控制储能***的运行；控制器通过保护测控模块实现对储能***的保护测控功能，通过储能管理模块实现对储能***的储能管理功能，通过运行模式控制模块控制储能***在并网运行与离网运行状态之间的转换。对储能***的保护测控可采用现有技术，实现孤岛检测和过载/短路/过压/欠压/过流/过热等保护。对储能***的储能管理包括蓄电池电压、电流、温度监视，SOC计算等，可采用现有技术。对储能***的运行模式切换，亦可采用现有技术。
更进一步的，储能接口还包括显示单元，用于显示储能***的实时电量、告警等需要运行人员监测的信息。
本发明中各分布式能源接口可集成为通用的“即插即用”接口，在所有配电站联合分布式能源的建设中直接应用，以方便各分布式能源的接入，同时实现各网源荷储协调控制终端对站内各分布式能源的协调控制。
本发明中，网源荷储协调控制终端包括通过网络连接的接口服务器、基础应用服务器和管理工作站，其中：接口服务器通过信息交互总线连接各分布式能源接口以获取分布式能源数据；基础应用服务器基于分布式能源运行数据进行数据分析；工作站为工作人员提供参与数据分析和控制决策的人机接口界面。
进一步的，网源荷储协调控制终端还包括WEB服务器和用于实现源网协调和网荷互动的高级应用服务器， WEB服务器接入WEB网络中，并根据WEB网络中的数据请求返回相应分布式能源数据。高级应用服务器用于实现配电站网源荷储协调高级应用功能的源网协调、网荷互动等高级应用可采用现有技术。
上述接口服务器、基础应用服务器和高级应用服务器皆为主备冗余配置，可提高***运行可靠性。
优选的，光伏***中的光伏组件安装于配电站内站房屋顶上。光伏***的总容量不超过上一级变压器额定容量的30%。
优选的，充电桩设置于各配电站围墙内车位中。
优选的，储能***容量按照光伏***配置容量的10%~20%进行配置。储能***亦与配电站联合建设，布置在各配电站内。
本发明还公开一种基于上述配电站的网源荷储协调控制***，包括集中决策层、分布控制层和设备层，其中：
设备层包括多个配电站，分布控制层包括对应各配电站的配电自动化终端和网源荷储协调控制终端，集中决策层设有信息交互总线，配电自动化调度主站通过信息交互总线连接各配电站对应的配电自动化终端，网源荷储协调控制主站通过信息交互总线连接各配电站对应的网源荷储协调控制终端；
各网源荷储协调控制终端将相应配电站内各分布式能源的运行数据传输至网源荷储协调控制主站，网源荷储协调控制主站根据接收到的分布式能源运行数据指定对应各配电站内各分布式能源的控制策略，并下发至相应的网源荷储协调控制终端；
各配电站的网源荷储协调控制终端根据网源荷储协调控制主站下发的控制策略，以及所属配电站内各分布式能源的运行数据，指定当前配电站内对应各分布式能源的能量管理策略，并下发至各分布式能源接口的控制器；各分布式能源接口的控制器根据接收到的能量管理策略控制接口上所连接的光伏***、储能***或充电桩的运行。
本发明网源荷储协调控制***中，各网-源-荷-储协调控制终端实现对控制区域内分布式能源数据的全景监测分析以及能量管理策略的制定。各网-源-荷-储协调控制终端通过监控各分布式能源的实时运行数据，制定多约束条件下的分布式资源优化调度与能量管理策略，并将制定后的策略下发到分布式能源接口中的控制器，由接口控制器实现对分布式能源的直接控制。本发明的网源荷储协调控制主站对各配电站内分布式能源的协调控制主要包括光伏发电、储能单元监测、多样性负荷监测、电网相关运行数据监测等基本功能，和网源荷储特性分析、配电网态势感知、网源荷储协调控制决策等高级功能。上述各基本功能和高级功能的具体实现皆可参考现有技术。
本发明网源荷储协调控制***中，各配电站内的网-源-荷-储协调控制终端具有一定自治能力，可以有效提高配电网低压侧的供电可靠性，同时一旦上级电网发生故障，网-源-荷-储协调控制主站可对网络中的所有配电站对应的网源荷储协调控制终端进行协调控制，进而实现对网络中所有分布式能源的运行控制，可以保障重要负荷的持续供电。
优选的，本发明网源荷储协调控制***中，网源荷储协调控制主站、配电自动化主站与各配电站内的配电自动化终端和网源荷储协调控制终端之间通过光纤网络连接。同时各配电站内的网源荷储协调控制终端的接口服务器、基础应用服务器、管理工作站、高级应用服务器和WEB服务器通过信息交互总线与网源荷储协调控制主站连接。通信网络建设可采用EPON(Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络)，具体为在本配电站内配置一台ONU（光节点），上级调度站内配置一个OLT（光线路终端），采用光缆进行连接。OLT与用户ONU之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，可有效节省建设和运营维护成本。
有益效果
（1）本发明采用分布式电源、储能***、多样性负荷与配电站联合建设的方案，可有效节约占地、解决充电桩需求、减少网络损耗，利用配电站布点多而密的特点，可实现充电桩的网络化、便利化，减少分布式能源单独建设和接入的成本；
（2）本发明采用源荷储“即插即用”接口可达到智能配电网适应分布式能源等设备并网的主动规划、主动服务的目的，为分布式电源、多样性负荷（充电桩）、储能的主动控制和主动管理提供基础；
（3）本发明可实现各配电站供电范围内的能源与负荷的合理管控，提高能源利用率及供电可靠性，为智能配电网由点到面建设提供应用范例和工程基础。
综上，利用本发明在配电站内联合建设光伏***、充电桩和储能***，设置“即插即用”能源接口，可扩展网源荷储的接入，配合网源荷储协调控制***，能够整合配电站下级所有可控资源，优化调度。
附图说明
图1所示为本发明基于网源荷储协调控制的配电站组成结构示意图；
图2所示为本发明基于网源荷储协调控制的配电站主接线示意图；其中，10kV配电站一次、二次设备包括101-10kV/0.4kV变压器、102-所用电、103-无功补偿装置、104-负荷馈线、105-母线联络断路器、106-0.4kV母线；2-与配电站联合建设的分布式能源包括201-联合建设的分布式光伏、202-联合建设的储能***、203-联合建设的充电桩；3-源荷储“即插即用”接口包括301-分布式电源“即插即用”接口、302-储能***“即插即用”接口、303-多样性负荷“即插即用”接口；4-网-源-荷-储协调控制软件***；
图3所示为本发明网源荷储协调控制***框架示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
实施例1
参考图1所示，本发明的配电站在普通配电站的基础上增加了分布式能源接口（源荷储即插即用接口）、分布式能源和网源荷储协调控制终端。具体的：
基于网源荷储协调控制的配电站，包括变压器、低压侧母线以及连接低压侧母线的负荷馈线，还包括网源荷储协调控制终端、分布式能源和分布式能源接口；
分布式能源包括光伏***、储能***和充电桩，分布式能源接口包括分布式电源接口、储能接口和多样性负荷接口；光伏***、储能***和充电桩分别对应通过分布式电源接口、储能接口和多样性负荷接口接入负荷馈线；
各负荷馈线上分别设有断路器，各断路器的控制端连接网源荷储协调控制终端；
各分布式能源接口分别包括控制单元，各控制单元分别获取相应接口上所连接的光伏***、储能***或充电桩的运行数据信息，传输至网源荷储协调控制终端；网源荷储协调控制终端通过各控制单元控制各分布式能源接口上所连接的光伏***、储能***或充电桩的运行。
参考图2所示，配电站具体包括：10kV配电站一次、二次设备，与配电站联合建设的分布式能源2、源荷储“即插即用”接口3和网-源-荷-储协调控制终端4。10kV配电站一次、二次设备，联合建设的分布式能源和源荷储“即插即用”接口共同形成配电站的硬件框架。
配电站中分布式能源由低压侧母线接入，更接近负荷点，能够实现新能源的就地消纳，减小电能向高压电网传输造成的网络损耗。
实施例2
基于实施例1配电站的网源荷储协调控制***，包括集中决策层、分布控制层和设备层，其中：
设备层包括多个配电站，分布控制层包括对应各配电站的配电自动化终端和网源荷储协调控制终端，集中决策层设有信息交互总线，配电自动化调度主站通过信息交互总线连接各配电站对应的配电自动化终端，网源荷储协调控制主站通过信息交互总线连接各配电站对应的网源荷储协调控制终端；
各网源荷储协调控制终端将相应配电站内各分布式能源的运行数据传输至网源荷储协调控制主站，网源荷储协调控制主站根据接收到的分布式能源运行数据指定对应各配电站内各分布式能源的控制策略，并下发至相应的网源荷储协调控制终端；
各配电站的网源荷储协调控制终端根据网源荷储协调控制主站下发的控制策略，以及所属配电站内各分布式能源的运行数据，指定当前配电站内对应各分布式能源的能量管理策略，并下发至各分布式能源接口的控制器；各分布式能源接口的控制器根据接收到的能量管理策略控制接口上所连接的光伏***、储能***或充电桩的运行。
本发明网源荷储协调控制***中，各网-源-荷-储协调控制终端实现对控制区域内分布式能源数据的全景监测分析以及能量管理策略的制定。各网-源-荷-储协调控制终端通过监控各分布式能源的实时运行数据，制定多约束条件下的分布式资源优化调度与能量管理策略，并将制定后的策略下发到分布式能源接口中的控制器，由接口控制器实现对分布式能源的直接控制。本发明的网源荷储协调控制主站对各配电站内分布式能源的协调控制主要包括光伏发电、储能单元监测、多样性负荷监测、电网相关运行数据监测等基本功能，和网源荷储特性分析、配电网态势感知、网源荷储协调控制决策等高级功能。上述各基本功能和高级功能的具体实现皆可参考现有技术。
本发明网源荷储协调控制***中，各配电站内的网-源-荷-储协调控制终端具有一定自治能力，可以有效提高配电网低压侧的供电可靠性，同时一旦上级电网发生故障，网-源-荷-储协调控制主站可对网络中的所有配电站对应的网源荷储协调控制终端进行协调控制，进而实现对网络中所有分布式能源的运行控制，可以保障重要负荷的持续供电。
实施例3
以下具体说明本发明配电站和网源荷储协调控制***：
一）源-荷-储联合建设
参考图1所示，10kV配电站有10kV和0.4kV两个电压等级，10kV侧两回进线连接到两台10kV/0.4kV变压器101，出线接到0.4kV母线106，出线分支接所用电102；0.4kV侧采用单母分段接线方式，两段母线通过母联断路器105连接，母线上分别并联接有无功补偿装置103，0.4kV馈线104一部分为负荷馈线，另一部分为分布式能源接口。
源-荷-储一次设备联合规划建设主要包括光伏发电***（源）、充电桩（荷）和储能***（储）的建设，具体建设方案如下：
（1）分布式电源：光伏发电***利用规划配电站内站房屋顶进行布置，总容量不超过上一级变压器如图2中即10kV/0.4kV变压器101额定容量的30%，三相接入配电站0.4kV低压侧交流母线；
（2）多样性负荷：充电桩利用规划配电站围墙内车位配置，三相接入配电站0.4kV低压侧交流母线；
（3）储能***：储能***布置在配电站内，容量按照分布式电源配置容量的10%~20%配置，三相接入配电站0.4kV低压侧交流母线。
二）源荷储“即插即用”接口设计
与配电站联合建设的源-荷-储***通过源荷储“即插即用”接口接入配电站0.4kV母线，同时预留充足接口为后续配电站供电范围内可控设备的接入提供条件。各接口作为设备与电网间的连接装置，通过标准化信息接口实现各类随机性电源、多样性负荷和储能***的安全便捷并网。
（2-1）分布式电源“即插即用”接口
分布式电源“即插即用”接口作为分布式电源与电网之间的连接器，用户不需要手动配置软硬件，通过标准化接口即可实现各类随机性电源安全便捷的并网接入。分布式电源“即插即用”接口功能表如表1所示。
表1 分布式电源“即插即用”接口功能表
分布式电源“即插即用”接口可实现的工作模式有：
并网不限制控制模式：分布式电源最大化出力，所发电能逆变到交流侧给负荷供电或倒送给电网；
电网调度响应控制模式：向下调整分布式电源的出力，使得用户与电网的交换功率满足电网下达的调度指令。
接口中控制器对接口工作模式的切换控制，根据网源荷储协调控制终端下发的能量管理策略进行。
（2-2）多样性负荷“即插即用”接口
多样性负荷指电动汽车充电桩等可控的用电负荷，多样性负荷“即插即用”接口实现多样性负荷的可采集、可通信、可控制，将电动汽车、电动船充电桩纳入用电负荷有序控制范围。多样性负荷“即插即用”接口功能表如表2所示。
表2 多样性负荷“即插即用”接口功能表
（2-3）储能***“即插即用”接口
储能“即插即用”接口可实现蓄电池安全便捷的并网接入，具备有功/无功支撑能力，和孤岛的V/F和下垂控制功能。储能“即插即用”接口功能表如表3所示。
表3 储能“即插即用”接口功能表
控制单元对储能“即插即用”接口的运行控制模式有：
并网不限制控制模式：储能电池处于浮充状态，仅当储能电池未充满时从电网接受电进行充电。
电网调度响应控制模式：调整储能电池的充放电功率，使得用户与电网的交换功率满足电网下达的调度指令。
削峰填谷控制模式：在电网用电峰时段储能电池优先放电供给负荷，在电网用电谷时段将储能电池充满。
控制单元中控制器对接口运行模式的切换控制，根据网源荷储协调控制终端下发的能量管理策略进行。
三）网源荷储协调控制软件***设计方案
（3-1）网源荷储协调控制***硬件配置
配电站内网-源-荷-储协调控制***硬件主要包括接口服务器、基本应用服务器、高级应用服务器、WEB服务器、管理工作站、机柜等，配置在配电站内，配置方案如下：
接口服务器：信息交互总线用，配电站网-源-荷-储协调控制***需与分布式电源、储能***、电动汽车充放电监控***等多个***发生信息交互，信息交互总线提供标准的信息接口，需增加两套接口服务器，主备配置。
基础应用服务器：该组服务器主要运行配电站网-源-荷-储协调控制***的基本应用功能，如网源荷储特性分析等，主备配置。
高级应用服务器：该组服务器主要运行配电站网-源-荷-储协调控制***的高级应用功能，如源网协调、网荷互动等，主备冗余。
管理工作站：便于配电站网-源-荷-储协调控制***应用人员参与数据分析、控制决策等。
本配电站网-源-荷-储协调控制软件***的通讯网络建设采用EPON为主的光纤网络，在本配电站内配置一台ONU（光节点），上级调度站内配置一个OLT（光线路终端），采用光缆连接。
（3-2）网源荷储协调控制***总体框架
本发明网源荷储协调控制软件***基于现有的配电自动化***开发，总体框架如图3所示，其三层协调控制总体软件框架包括在分布式电源、储能***、多样性负荷及馈线负荷等设备侧的设备层，在配电站内的分布控制层以及在调度主站内的集中决策层。配电站侧的网源荷储协调控制软件***能够实现对配电站下级资源的协调管控，并提供与上级调度***联接的接口，配电站层的本地协调控制***可实现该层联合***的合理协调控制，最大化利用资源，也可接受上级调度的控制，实现更高层面的能量管理。
（3-3）网源荷储协调控制***实现功能
参考图3所示，配电站的网-源-荷-储协调控制终端实现对控制区域内分布式资源数据的全景监测分析以及能量管理策略的制定。通过监控实时运行数据，制定多约束条件下的分布式资源优化调度与能量管理策略，并将制定后的策略下发到分布式能源接口设备，由接口设备实现。终端主要实现包括光伏发电、储能单元监测、多样性负荷监测、电网相关运行数据监测等基本功能，和网源荷储特性分析、配电网态势感知、网源荷储协调控制决策等高级功能。
（3-4）网源荷储协调控制***控制优先级分配
分部层网源荷储协调控制终端的控制优先级次于设备层控制单元，高于决策层网源荷储协调控制主站。各网-源-荷-储协调控制终端实现对控制区域内分布式能源数据的全景监测分析以及能量管理策略的制定。通过对上传信息的综合分析计算，制定各接入设备的运行方式切换、断路器通断和功率调节等能量管理策略，然后下发到设备“即插即用”接口。
终端对设备层的控制包括：获取接口数据并存储，数据分析，控制决策，人机操作；
终端与主站的互动包括：上传数据至决策层，接收决策层对终端运行状态的控制指令。
决策层的网源荷储协调控制主站的控制优先级最低，其主要制定长期运行策略。网源荷储协调控制主站对各配电站内分布式能源的协调控制主要包括光伏发电、储能单元监测、多样性负荷监测、电网相关运行数据监测等基本功能，和网源荷储特性分析、配电网态势感知、网源荷储协调控制决策等高级功能。
主站对终端的控制包括：控制各配电站运行方式。
主要功能包括：
网源荷储特性分析：分析数据特性，进行分布式电源、多样性负荷预测；
配电网态势感知：感知下一时间段的配电网运行状态，便于提前制定策略；
网源荷储协调控制决策：根据网源荷储特性分析和配电网态势感知结果，提前一天制定全天的长期控制策略，提前一小时修正下一小时的策略。
与现有技术相比，本发明从时间和空间两个维度上设计了网源荷储协调控制***，由下至上设计了源荷储“即插即用”接口—网源荷储协调控制终端—网源荷储协调控制主站，对应地设计了时间尺度上短期—中期—长期的控制结构，实现网-源-荷-储按层次递进分配，以及能源在多个维度上的整合协调。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于网源荷储协调控制的配电站，配电站包括变压器、低压侧母线以及连接低压侧母线的负荷馈线，其特征是：
还包括网源荷储协调控制终端、分布式能源和分布式能源接口；
分布式能源包括光伏***、储能***和充电桩，分布式能源接口包括分布式电源接口、储能接口和多样性负荷接口；光伏***、储能***和充电桩分别对应通过分布式电源接口、储能接口和多样性负荷接口接入负荷馈线；
各负荷馈线上分别设有断路器，各断路器的控制端连接网源荷储协调控制终端；
各分布式能源接口分别包括控制器，各控制器分别获取相应接口上所连接的光伏***、储能***或充电桩的运行数据信息，传输至网源荷储协调控制终端；网源荷储协调控制终端通过各控制器控制各分布式能源接口上所连接的光伏***、储能***或充电桩的运行。
2.根据权利要求1所述的基于网源荷储协调控制的配电站，其特征是，分布式电源接口包括光伏逆变单元和控制单元，控制单元包括控制器、保护测控模块和通信接口，控制器通过光伏逆变单元控制光伏***的运行，通过通信接口与网源荷储协调控制终端进行通信，通过保护测控模块获取光伏***的运行数据。
3.根据权利要求1所述的基于网源荷储协调控制的配电站，其特征是，多样性负荷接口包括充电接口和控制单元，控制单元包括控制器、保护测控模块和通信接口；控制器通过通信接口与网源荷储协调控制终端进行通信，通过保护测控模块控制充电桩的运行以及获取充电桩的运行数据。
4.根据权利要求3所述的基于网源荷储协调控制的配电站，其特征是，多样性负荷接口还包括用于远程控制充电桩运行的远程控制单元，远程控制单元通过无线通信模块与控制器之间连接通信，从而实现远程控制。
5.根据权利要求1所述的基于网源荷储协调控制的配电站，其特征是，储能接口包括能量转换单元和控制单元，控制单元包括控制器、保护测控模块、储能管理模块、运行模式控制模块和通信接口；控制器控制能量转换单元的运行从而控制储能***的运行；控制器通过保护测控模块实现对储能***的保护测控功能，通过储能管理模块实现对储能***的储能管理功能，通过运行模式控制模块控制储能***在并网运行与离网运行状态之间的转换。
6.根据权利要求1所述的基于网源荷储协调控制的配电站，其特征是，网源荷储协调控制终端包括通过网络连接的接口服务器、基础应用服务器和管理工作站，其中：接口服务器通过信息交互总线连接各分布式能源接口以获取分布式能源数据；基础应用服务器基于分布式能源运行数据进行数据分析；工作站为工作人员提供参与数据分析和控制决策的人机接口界面。
7. 根据权利要求6所述的基于网源荷储协调控制的配电站，其特征是，网源荷储协调控制终端还包括WEB服务器和用于实现源网协调和网荷互动的高级应用服务器， WEB服务器接入WEB网络中，并根据WEB网络中的数据请求返回相应分布式能源数据。
8.根据权利要求1所述的基于网源荷储协调控制的配电站，其特征是，光伏***中的光伏组件安装于配电站内站房屋顶上，光伏***的总容量不超过上一级变压器额定容量的30%，充电桩设置于各配电站围墙内车位中，储能***容量按照光伏***配置容量的10%~20%进行配置。
9.基于权利要求1-7所述配电站的网源荷储协调控制***，其特征是，包括集中决策层、分布控制层和设备层，其中：
设备层包括多个配电站，分布控制层包括对应各配电站的配电自动化终端和网源荷储协调控制终端，集中决策层设有信息交互总线，配电自动化调度主站通过信息交互总线连接各配电站对应的配电自动化终端，网源荷储协调控制主站通过信息交互总线连接各配电站对应的网源荷储协调控制终端；
各网源荷储协调控制终端将相应配电站内各分布式能源的运行数据传输至网源荷储协调控制主站，网源荷储协调控制主站根据接收到的分布式能源运行数据指定对应各配电站内各分布式能源的控制策略，并下发至相应的网源荷储协调控制终端；
各配电站的网源荷储协调控制终端根据网源荷储协调控制主站下发的控制策略，以及所属配电站内各分布式能源的运行数据，制定当前配电站内对应各分布式能源的能量管理策略，并下发至各分布式能源接口的控制器；各分布式能源接口的控制器根据接收到的能量管理策略控制接口上所连接的光伏***、储能***或充电桩的运行。
10.根据权利要求9所述配电站的网源荷储协调控制***，其特征是，网源荷储协调控制***中，网源荷储协调控制主站、配电自动化主站与各配电站内的配电自动化终端和网源荷储协调控制终端之间通过光纤网络连接。
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