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专利号: 2018116472034
申请人: 北京泛安信息技术有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种智能电网的控制系统,其特征在于,包括分布式发电装置、控制器、第一变换器、第二变换器、第三变换器、能量存储装置、补偿器;所述分布式发电装置通过第一变换器连接交流电网,所述交流电网通过第二变换器连接负载;所述补偿器连接在所述第二变换器与负载之间;所述能量存储装置通过第三变换器连接所述交流电网;所述控制器接收分布式发电装置的发电信息,根据负载需求功率以及输电损耗控制所述能量存储装置的输出功率,以使能量存储装置输出功率减小,提高能量存储装置的使用次数;

所述控制器包括FPGA和DSP,所述FPGA与所述DSP连接,所述FPGA接收分布式发电装置、补偿器、能量存储装置的采集信号,并进行采样周期设定,将采集的信号进行处理,传送到所述DSP中,所述DSP根据接收到的FPGA处理后的信号,生成第一变换器、第二变换器、第三变换器的控制信号,并控制所述第三变换器中的反激式升压DC/DC变换器的反激开关频率,调节能量存储装置的输出功率;

所述FPGA和DSP通过下述方式进行计算:

计算电网可输出的全部功率具体包括:

Eb(s+1)=Eb(s)-tdu(s)

其中,s为采样时间,Eb(s+1)为第s+1次采样是能量存储装置的SOC,Eb(s)第s次采样是能量存储装置的SOC,td为能量存储装置的功率输出变化率,u(s)为能量存储装置全部的可输出的功率;

y1(s)=(1-μ){u(s)+Pw(s)}

其中,y1(s)为电网输出功率,μ为功率传送效率,u(s)为能量存储装置全部的可输出的功率;Pw(s)为分布式电源输出功率值;

所述μ具体计算包括如下方式:

μ=μ1+μ2

其中,I为输出到负载的电流,R为传输线路上的电阻,y(s)为负载接收到的功率,y1(s)为电网输出功率;Px为无功补偿和谐波补充的功率大小;

调节分布式电源输出功率配比具体包括:根据分布式电源输出的总功率,确定分布式电源中光伏发电、风能发电、柴油发电、火力发电的各自发电的功率占比,其中光伏发电、风能发电为新能源发电,柴油发电、火力发电为传统发电;计算出新能源发电的占比α和传统发电的占比β;

控制能量存储装置输出的功率值具体包括:

满足能量存储装置输出功率J1(u(s))最小:

minJ1(u(s))

umin≤u(s)≤umax

Emin≤Eb(s)≤Emax

2 2

J1(u(s))=γ*[y1(s)-yref(s)]+δ*[u(s)]其中,umin、umax分别为能量存储装置全部的可输出的功率的最小值和最大值;Emin、Emax分别为能量存储装置的SOC的最小值和最大值;y1(s)为电网输出功率;yref(s)为分布式电源输出功率参考值;γ为分布式电源输出调节参数;δ为能量存储装置输出的调节参数,其根据能量存储装置的当前温度值进行调整;uuc(s)为u(s)的最佳输出控制值;

其中,α为分布式电源中投入的新能源的占比,PwN为分布式电源中投入的新能源的输出功率,β为分布式电源中投入的传统电源的占比,PwC为分布式电源中投入的传统电源的输出功率;

其中,

2.如权利要求1所述的智能电网的控制系统,其特征在于,所述控制器还接收所述补偿器的补偿信息,并根据所述补偿信息减小能量存储装置的功率输出。

3.如权利要求1所述的智能电网的控制系统,其特征在于,所述第一变换器包括DC/AC变换器、AC/AC变换器;所述第二变换器包括变压器;第三变换器连接的反激式升压DC/DC变换器和DC/AC变换器。

4.如权利要求3所述的智能电网的控制系统,其特征在于,所述能量存储装置包括锂电池、超级电容。

5.如权利要求1所述的智能电网的控制系统,其特征在于,所述FPGA接收分布式电源的输出功率;计算电网可输出的全部功率;计算负载需求功率;所述DSP根据所述FPGA计算的数据输出调节分布式电源输出功率配比的控制信号;所述FPGA实时监测所述补偿器的补偿信息,根据反馈的补偿信息修正所述DSP输出的控制所述反激式升压DC/DC变换器的反激开关频率,以根据补偿器的输出调节能量存储装置的输出功率。

6.如权利要求5所述的智能电网的控制系统,其特征在于,所述FPGA接收分布式电源的输出功率的各发电装置的输出功率的具体值,并计算各发电装置占整个分布式发电的占比量,将所述占比量输送到所述DSP中,所述DSP根据占比量控制能量存储装置的功率输出。