[发明专利]光伏微网发电系统接入电网的智能监控终端

说明书

本发明涉及光伏微网发电技术领域，具体地说，涉及光伏微网发电系统接入电网的智能监控终端。包括控制单元、监测单元和反馈单元；控制单元用于维持系统的稳定、保证供电可靠性和电能的质量；监测单元用于监测系统中所有子站设备的运行状态并对运行数据进行收集、计算和存储；反馈单元用于将监测的设备状态反馈给用户。本发明设计可以对微网系统进行监控和能量优化调节操作，提高系统的稳定性，也可以对系统内设备进行监测并准确定位异常设备以便进行维护管理，降低运维成本，提高经济效率。

技术领域

本发明涉及光伏微网发电技术领域，具体地说，涉及光伏微网发电系统接入电网的智能监控终端。

背景技术

以太阳能为能源的光伏发电技术是最常见的微网发电系统。微网是分布式发电的一种组织形式，其既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。由于光能的不稳定性，太阳能发电系统中，环境温度、光照强度等因素都会对微电网的功率造成较大波动，可能影响电压、功率的大幅度波动甚至造成脱网。随着规模性太阳能微网发电的建设和投入运行，需加强对微网系统的监控和调节，以保证微网系统的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供光伏微网发电系统接入电网的智能监控终端，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供光伏微网发电系统接入电网的智能监控终端，包括控制单元、监测单元和反馈单元；所述控制单元用于维持系统的稳定、保证供电可靠性和电能的质量；所述监测单元用于监测系统中所有子站设备的运行状态并对运行数据进行收集、计算和存储；所述反馈单元用于将监测的设备状态反馈给用户。

作为本技术方案的进一步改进，所述控制单元包括最优控制模块、统一控制模块和分层自治模块；所述最优控制模块用于在满足系统稳定性的前提下进行微电网内部能量综合优化管理；所述统一控制模块用于控制微网系统的正常启停及保证系统控制模式可平滑切换；所述分层自治模块用于控制模式选择以及单个分布式无忧并网的运行模式的平滑切换。其中，所述最优控制为辅助控制，所述统一控制为上层控制，所述分层自治为底层控制。

其中，所述分层自治可采用下垂控制(Droop控制)模式。

作为本技术方案的进一步改进，所述最优控制模块包括能量优化管理模块和微网调度自动化模块；所述能量优化管理模块用于根据微电网实时运行状态信息进行能量优化调度管理；所述微网调度自动化模块用于为微电网系统的集控中心提供电压、功率等优化指令。

作为本技术方案的进一步改进，所述统一控制模块包括微网集控模块和监控模块；所述微网集控模块用于为各个控制设备提供模式选择、电压、功率等参考指令；所述监控模块用于监控系统内所有设备的运行状态。

作为本技术方案的进一步改进，所述监测单元包括数据采集模块、数据计算模块和数据存储模块；所述数据采集模块用于采集系统内所有设备的基础数据；所述数据计算模块用于对采集的数据进行计算、分析操作；所述数据存储模块用于存储数据并建立历史数据库以供用户查询。

其中，所述数据包括逆变器、汇流箱、光伏阵列、气象监测仪等设备的测量量、状态量以及报警数据。

其中，逆变器基础数据包括当前总功率、发电量、二氧化碳减排量、直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、电流、逆变器机内温度等；汇流箱基础数据包括光伏阵列每路电流或每个光伏阵列电流以及设备可提供的所有报警数据；光伏阵列基础数据包括高度角、方位角、运行状态、报警数据；气象监测基础数据包括环境温度、光照强度、风速和风向等。

作为本技术方案的进一步改进，所述数据计算模块采用TF-IDF匹配算法，其公式如下：

式中tf_i，j为数据库中i和j的文本数量，df_i为包含i的文本数量，N为文本的总数。