[发明专利]利用现有电网的分布式负荷设备集中控制系统及方法

说明书

一种利用现有电网的分布式负荷设备集中控制系统及方法，涉及固体电储能技术领域。包括分布式负荷设备、用户侧控制器、数据管理服务器、集中控制服务器、用户应用服务器和数据库服务器，分布式负荷设备与用户侧控制器连接，用户侧控制器与数据管理服务器通讯连接，数据管理服务器分别连接集中控制服务器、用户应用服务器和数据库服务器。解决既有电网线路的容量浪费问题，将单一大功率设备化整为零，不必新增专用线路和开闭站的投资；采用本地控制和集中控制两种模式，在集中控制模式下通过调度计划下载、实时调度指令来实现负荷设备的全自动运行，使各独立用户具备电网调峰能力，并根据电网情况实时调度，使用户享受到优惠电价，降低用电成本。

技术领域

本发明涉及固体电储能技术领域，特别涉及一种利用现有电网的分布式负荷设备集中控制系统及方法。

背景技术

在我国，为了在2030年前达到碳达峰的目标，综合利用风、光产生的电能代替燃煤、燃气产生的热能，是减少碳排放的有效途径。本申请人从2010年以来，在长江以北各省市自治区为近600个用户安装的固体电蓄热设备总功率以达3000MW，还远远不能满足热用户的需求。制约广大用户用电能蓄热需求的主要瓶颈，在于用电电价和电网接入线路通道选址困难及铺设线路成本往往超过用户所能承受能力的难题。对用电侧实际情况分析发现，电网线路下各用户实际用电负荷较申请容量仍有部分剩余，将这部分剩余进行累加，所产生的该线路实际闲置容量是十分巨大的。同时，用电负荷多数集中在白天工作，在低谷期时段还将释放大量的闲置容量，对电网线路的容量资源造成极大浪费。以往，如果在该线路敷设区域内新增电能替代、电储能等大功率设备，需根据该线路容量被各用户申请占用后是否还有足够容量计算，如果已经被占用完，即使线路容量实际利用率仍有剩余，但是为保证线路安全也将无法利用。所以这类新增大功率设备往往需要额外申请专线接入，增加了大量架设成本和新建开闭站成本。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种利用现有电网的分布式负荷设备集中控制系统。

发明所采用的技术方案是：一种利用现有电网的分布式负荷设备集中控制系统,其技术要点是，包括，

分布式负荷设备，分散安装于现有电网线路各节点的用户端，用于采集并存储各用户地理位置、所在电网线路、设备额定功率、当前设备蓄热剩余容量及用热负荷信息；

用户侧控制器，其输入端与分布式负荷设备的输出端连接，用于接收分布式负荷设备的采集数据，设置、存储设备运行参数和设备保护参数，执行下载的调度计划，执行实时调度指令；

数据管理服务器，其输入端通过通信接入层、隧道网络和防火墙与用户侧控制器的输出端通讯连接，用于对由用户侧控制器输出的被通信接入层、隧道网络和防火墙加密保护的数据信号进行解密及验证，与用户侧控制器建立私有通信连接；

集中控制服务器，其输入端连接数据管理服务器的输出端，用于确定控制权限；

用户应用服务器，其输入端连接数据管理服务器的输出端，用于对外发布设备的运行状况和控制权限；

数据库服务器，其输入端连接数据管理服务器的输出端，用于对全部运行数据和调度数据进行保存。

一种利用现有电网的分布式负荷设备集中控制电能的控制方法,其技术要点是，适于在集中控制服务器中执行，具体包括：

接收由电网调度自动化系统下达的各用户区、线路的96点负荷指标和各电网线路的剩余容量信息，并根据存储的各用户地理位置、所在电网线路、设备额定功率、当前设备蓄热剩余容量、用热负荷信息计算出该设备所需的容量缺口和预计用电时长；

将该线路下所有用户信息汇总，结合96点负荷、电网线路剩余容量信息、各用户所需容量缺口计算生成各用户的调度计划；

同时根据电网线路容量的实时信息动态调整补充已下载的调度计划进行实时调度，用以实现各用户负荷的精确投入与退出，匹配电网线路的安全容量和闲置容量利用要求。

上述方案中，所述计算出该设备所需的容量缺口和预计用电时长的公式分别为：