[发明专利]一种用于高渗透分布式光伏的分层储能能量管理系统

说明书

本发明公开了一种基于网格计算的高渗透分布式光伏分层储能能量管理体系结构，属于光伏‑储能联合系统技术领域；现有技术中，如何高效率地实现大数据的处理及挖掘是亟需解决的问题；本发明的储能能量管理系统体系结构，能够有效实现高渗透分布式光伏分层储能系统的能量管理，同时高效率地实现功能模块间的聚合以及层次间的数据互动。

技术领域

本发明属于高渗透分布式光伏-储能联合系统技术领域，更具体地，涉及一种适用于高渗透分布式光伏的分层储能能量管理系统。

背景技术

分布式能源因变负荷灵活、初投资成本低、供电可靠、输电损失小、以及适合可再生能源应用等特点而越来越受到重视，电力技术的不断发展也促进性了分布式新能源的建设，特别是以光伏发电为代表的分布式电源已具有一定的规模，并逐渐成为传统发电方式的有益补充。但由于分布式能源发电的波动性、随机性及间歇性等特性，使得高渗透率分布式光伏发电的接入影响电网的稳定、安全、可靠运行，带来了包括电压频率波动、谐波电流注入等一系列问题。光伏发电系统引入储能后，通过一定的储能充放电控制策略，配合光伏昼夜不同的出力情况及负荷状态，可有效调整频率、补偿负荷波动，提高系统运行稳定性。

高渗透光伏就近接入配电网改变了目前配电网单纯供电的拓扑结构与能源消耗形式，对于含高渗透分布式光伏发电、集中储能设备、分布式储能设备的区域配电网，涉及分布式电源发电，蓄电和用电等多个环节，由于集成了多层次的储能系统和高渗透率的分布式光伏,分布式光伏的大规模接入和储能点的增多导致电气数据量剧增，传统的能量管理系统已不再适用，需要进一步研究适用于大规模光伏和分层储能的系统的能量管理系统。

现阶段光伏发电系统的研究，多是针对光伏出力预测、最大功率跟踪及光伏并网控制方面的研究，或是针对光伏发电系统拓扑结构及光伏变流器的控制研究。部分学者研究了独立光伏发电系统储能技术及其放电管理，但对于集成多层次的储能系统和高渗透率的分布式光伏联合系统的研究鲜见报道。现有能量管理系统的研究大都集中在微电网和智能配网，单独适用于高渗透分布式光伏-储能联合系统的能量管理系统的设计较少，且大都注重于光伏系统并网的能量管理，功能不完善。同时，由于系统存在大量分布式光伏发电装置及分层储能装置，运行数据量大，如何高效率地实现大数据的处理及挖掘是亟需解决的问题。本发明提出一种基于网格计算的高渗透分布式光伏分层储能能量管理系统体系结构，构建了能量管理系统的功能模块，并基于网格计算理论，采用计算资源池实现数据的处理与挖掘。该能量管理系统体系结构能够有效实现高渗透分布式光伏分层储能系统的能量管理，同时高效率地实现功能模块间的聚合以及层次间的数据互动。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提供的是一种基于网格计算的高渗透分布式光伏分层储能能量管理系统，其中通过对整体结构以及网格的具体结构及其设置方式进行研究和涉及，实现了高渗透光伏及分层储能联合系统的能量管理系统的问题，同时具备大数据挖掘及处理较常规计算方法更加高效等优点，因而尤其适用于分布式能源的应用场合。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种高渗透分布式光伏的分层储能能量管理系统，其特征在于：所述系统包括：硬件层、支撑平台层、建模分析层、应用功能层、及人机界面层；

所述硬件层包括各种逻辑控制器及各类传感器；

所述支撑平台层括操作系统、数据库管理、网络通信及安全管理，完成系统基本功能；

所述建模分析层完成负荷及光伏出力预测、控制策略的制定、系统安全分析与状态估计；

所述应用功能层为能量管理系统的具体实施模块；

所述人机界面层为能量管理系统呈现在用户侧的表现形式。

优选地，所述应用功能层包括图形监控模块、系统安全评定模块、能量优化调度模块、保护管理模块，告警简报模块，报表功能模块。