[发明专利]基于WSN底层传感器的多种电力能源系统的构建方法

说明书

本发明公开了一种基于WSN底层传感器的多种电力能源系统的构建方法，包括电能交换器、电能路由器、WSN底层传感器和电力CPS控制中心，利用引进电能路由器、电能交换器组成能源局域网，利用WSN底层传感器以及电力CPS控制中心把多种电力能源系统相互关联起来，形成一个统一的关联体，建设信息物理一体化的能源生产‑配送‑消费网络，完成多种能源的精准分配与消费，与现有技术相比具有更高的可靠性、经济性和灵活性，解决了多种类电力能源系统相互孤立的问题。

技术领域：

本发明涉及电力行业技术领域，特别是涉及一种基于WSN底层传感器的多种电力能源系统的构建方法。

背景技术：

在传统物理系统的基础上嵌入信息采集、互联、量测、网络通信以及控制等技术，通过信息网络与物理系统的交互与协同，使系统具有更高的可靠性、经济性、安全性和灵活性。

2008年德国的E-DeMa项目强调用户和电力系统互动的分布式智能能源社区。2009年美国提出能源路由器，将电力电子技术和信息技术引入电力系统，实现能源路由器之间信息的对等交流。2011-2013年，日本研制带蓄电池的数字电网路由器将大电网与能源局域网相连，控制协调局域网内部以及不同局域网之间的电力传输，统筹管理一定范围区域内的电力系统。国内对于能源互联网的研究起步相对比较晚。2014年国家电网公司董事长刘振亚提出构建全球能源互联网。最近几年来，能源互联网受到许多研究机构和高校的重视，分别对能源互联网展开了研究。

近5-10年，WSN被越来越多的应用在智能电网和其他工业监控领域。作为一种先进的物联网，WSN以其配置灵活、扩展性强和维护成本低的优势被高度认可。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，针对现有技术中多种类电力能源系统相互孤立的问题，利用电能交换器、电能路由器、WSN底层传感器以及电力CPS控制中心把多种电力能源系统相互关联起来，形成一个统一的关联体的基于WSN底层传感器的多种电力能源系统的构建方法。

本发明的技术方案是：一种基于WSN底层传感器的多种电力能源系统的构建方法，引进电能路由器、电能交换器组成能源局域网，利用WSN底层传感器以及电力CPS控制中心，建设信息物理一体化的能源网络，完成多种电力能源的精准分配与消费，其具体步骤是：

步骤一：引进电能交换器与多种类电力能源系统组成能源互联网中的能源局域网；

步骤二：至少两个电能交换器与电能路由器连通，并以电能路由器为枢纽，组成能源互联网的主干电网；

步骤三：电能路由器对电网中的能量流进行数据采集与实时监控，并通过与之连接的电力CPS控制中心保证电力系统的供需平衡。

步骤四：利用WSN底层传感器对能源互联网内的数据进行读取和采集，通过节点定位技术确定修正点并发送到电力CPS控制中心，电力CPS控制中心根据接收到的数据信息对配电网进行调控；

步骤五：把相互孤立的多种类电力能源系统关联起来，形成一个统一的关联体，建设信息物理一体化的能源生产-配送-消费网络，进而完成多种能源的精准分配与消费。

进一步的，所述电能交换器通过与交直流负荷、分布式电源、分布式储能、电动汽车、大数据中心和配电网线路形成能源局域网。

进一步的，所述分布式电源包括风能、光伏和石化能源。

进一步的，所述电能路由器与配电网线路、电力CPS控制中心和大型发电厂形成主干电网。

进一步的，所述能源局域网通过电能交换器与配电网线路通过能量流进行双向连接，配电网线路通过电能路由器与大型发电厂和能源互联网通过能量流进行双向连接。