[发明专利]一种具有发电和负荷预测功能的微网控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种具有发电和负荷预测功能的微网控制系统，其特征在于，该微网控制系统包括有：微网环境监测仪、微网运行设备、工业以太网交换机以及微网控制器；微网控制器通过工业以太网交换机或转换器与微网运行设备相连接进行双向通讯，该微网控制器通过RS-485串口接收微网环境监测仪上传的环境指标信息。

2.根据权利要求1所述的一种具有发电和负荷预测功能的微网控制系统，其特征在于：所述微网控制器由研华工控机主板、英特尔微处理器、工业通讯卡构成；所述微网控制器通过通讯模块与微网运行设备进行通讯采集微网运行设备信息、输出控制指令信息。

3.根据权利要求1所述的一种具有发电和负荷预测功能的微网控制系统，其特征在于：所述微网运行设备包括有：分布式发电电源并网逆变器、储能并网双向逆变器、微网内各种负荷的接触器与智能电表、无功补偿设备的接触器与智能电表、市电并网固态电子开关及智能电表。

4.根据权利要求1或3所述的一种具有发电和负荷预测功能的微网控制系统，其特征在于：所述微网运行设备为使用接触器、固态电子开关接入微网的微网运行设备，所述的转换器为RS-232通讯协议转换器。

5.一种用于权利要求1至4任一项所述微网控制系统的微网通讯控制方法，由安装在微网控制器上的专用程序模块实现，其特征在于：所述专用程序模块包括通讯模块、数据处理与存储模块、发电与负荷预测模块、控制逻辑判断与控制量计算模块、系统监控模块及数据库并执行以下步骤：

(1)、数据处理与存储模块以预设的固定采样率从通讯模块获取微网运行设备的状态信息、环境信息以及各种电量值；

(2)、数据处理与存储模块首先将上述获得的电量值进行处理，转换为有效值指标；然后计算出有功功率、无功功率、功率因数、微网频率运行指标；最后将上述采集得到的与加工处理得到的时间序列信息存储到数据库中；

(3)、发电与负荷预测模块接收数据处理与存储模块及数据库提供的微网系统的发电与负荷信息，根据发电与负荷的历史曲线、当前环境信息、当前用电时间段、当前各微网运行设备的发电量、负荷水平、备用容量条件，采用常规短期负荷预测方法，获得各微网运行设备应满足的功率实时控制目标，进而提交给控制逻辑判断与控制量计算模块；

(4)、控制逻辑判断与控制量计算模块以一定采样率从数据处理与存储模块获取采集信息，并从发电与负荷预测模块获取各微网运行设备实时控制目标，经过逻辑判断和计算后，产生各微网运行设备的控制量信息，各控制量信息经通讯模块送出微网控制器，再经工业以太网交换机或通过转换器到达各微网运行设备，以实现对各微网运行设备的控制；

(5)、系统监控模块对该控制器内其它模块的故障实时进行诊断，并实现常见缺陷消除。

6.根据权利要求5所述的微网通讯控制方法，其特征在于：所述步骤(1)的微网运行设备的状态信息、环境信息以及各种电量值为：

状态信息：各接触器、固态电子开关的开闭状态，储能设备的荷电状态；

环境信息：微网发电设备所处环境的风速、风向、温度、太阳辐射照度的时间序列信息；

电量值：各逆变器、负荷的三相电压、电流采样值；

7.根据权利要求5所述的微网通讯控制方法，其特征在于：所述步骤(3)的常规短期负荷预测方法采用时间序列法、回归分析法、人工神经网络或模糊逻辑法。

8.根据权利要求5所述的微网通讯控制方法，其特征在于：所述步骤(4)的微网运行设备的控制量信息包括有：风力发电逆变器、光伏发电逆变器、储能并网双向逆变器的有功功率、无功功率实时控制目标以及可控负荷接触器的投切方式。

9.根据权利要求5所述的微网通讯控制方法，其特征在于：所述步骤(5)监控模块对该控制器内其它模块的故障自诊断，并实现常见缺陷消除的具体方法为：

(1)为系统监控模块提供最高的进程优先级；

(2)系统监控模块启动或关闭或杀死其它模块的进程，与其它模块进行进程间通信；

(3)在系统监控模块中预先设置其它各个模块的正常参数范围，并进行逻辑校验；

(4)当系统监控模块发现其它某个模块参数异常时，自动重新启动该模块进程。