[发明专利]微电网能源管理系统、方法及装置

说明书

本发明提供了一种微电网能源管理系统、方法及装置，涉及微网技术领域，该微电网能源管理系统，微电网的直流母线与配电网之间连接有AC/DC变换器，微电网的储能电池与直流母线之间连接有DC/DC双向变换器；AC/DC变换器和DC/DC双向变换器用于监测AC/DC变换器的交流侧、AC/DC变换器的直流侧、DC/DC双向变换器的母线侧和直流母线的电压和功率；当直流母线侧的实际电压大于或小于直流母线侧的额定电压时，AC/DC变换器和/或DC/DC双向变换器调整直流母线侧的实际电压至额定电压。本发明可以提高电能质量和电能利用率。

技术领域

本发明涉及微网控制技术领域，尤其是涉及一种微电网能源管理系统、方法及装置。

背景技术

微电网作为完整的微型电力系统，依靠自身的控制及管理功能可实现功率平衡控制、系统优化运行、故障检测与保护、电能质量管理等方面的功能。目前微电网应用的主要地点之一为大型工业园区，以满足工业用户对新能源消纳、经济用电、高质量电能的需求。应用于工业园区的微网系统，一般均包括电网配电、分布式新能源发电、交直流负荷、逆变装置、储能设备等。随着电动汽车保有量的日趋增多，新型的工业园区又会包含大规模的电动汽车，电动汽车作为一种带有负荷和电源的双重性质的关键元素参与在微网中。此类微网系统中对多种能源来源、多种负荷的协同管理和控制较传统微电网更为复杂，不仅要考虑发配电的均衡，更要结合电动汽车、储能设备的实际情况进行管理调度，存在电能质量、利用率及管理效率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微电网能源管理系统、方法及装置，以提高电能质量及电能利用率，同时对工业园区内的大规模电动汽车进行智能管理。

第一方面，本发明实施例提供了一种微电网能源管理系统，微电网的直流母线与配电网之间连接有AC/DC变换器，微电网的储能电池与直流母线之间连接有DC/DC双向变换器；AC/DC变换器和DC/DC双向变换器用于监测AC/DC变换器的交流侧、AC/DC变换器的直流侧、DC/DC双向变换器的母线侧和直流母线的电压和功率；当直流母线侧的实际电压大于或小于直流母线侧的额定电压时，AC/DC变换器和/或DC/DC双向变换器调整直流母线侧的实际电压至额定电压。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，微电网还包括微网控制器；微网控制器用于采集直流母线的稳态功率的实际值以及获取直流母线的周期性的功率预测值；当基于预测值和实际值确定的直流母线的稳态功率的预期值与AC/DC变换器或DC/DC双向变换器的控制调节功率的差值小于预设阈值时，微网控制器控制与直流母线电连接的装置的功率以使预期值重回AC/DC变换器或DC/DC双向变换器的调节范围；装置至少包括以下之一：直流负载、分布式发电装置或电动汽车的充放电终端；电动汽车的充放电终端用于电动汽车的充放电。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，还包括充电云平台；充电云平台用于采集电动汽车的充放电终端的充放电历史信息，以及根据充放电历史信息对电动汽车的充放电情况进行预测。

第二方面，本发明实施例还提供一种微电网能源管理方法，应用于第一方面及其可能的实施方式之一的微电网能源管理系统，该方法包括：当直流母线侧的实际电压大于或小于直流母线侧的额定电压时，AC/DC变换器和/或DC/DC双向变换器调整直流母线侧的实际电压至额定电压。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，还包括：采集直流母线的稳态功率的实际值以及获取直流母线的功率预测值；基于预测值和实际值确定直流母线的稳态功率的预期值；

当预期值与AC/DC变换器或DC/DC双向变换器的控制调节功率的差值小于预设阈值时，微网控制器控制与直流母线电连接的装置的功率；装置至少包括以下之一：直流负载、分布式发电装置或电动汽车的充放电终端；电动汽车的充放电终端用于电动汽车的充放电。