[发明专利]面向高渗透率分布式电源配电网的智能监控系统及方法

说明书

本发明提供一种面向高渗透率分布式电源配电网的智能监控系统及方法，其中系统包括：任务调度层、基本功能层、应用功能层及公共数据区；所述任务调度层与所述基本功能层、所述应用功能层及所述公共数据区连接，所述基本功能层与所述任务调度层及所述公共数据区连接，所述公共数据区与所述任务调度层、所述基本功能层及所述应用功能层连接，所述应用功能层与所述公共数据区及所述任务调度层连接。本发明通过设计三个功能层的模块化功能配置方案，提出了层级间的接口和数据交互要求，具有易扩展，开放式和可灵活配置等特点，符合智能配电网控制的发展方向。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及面向高渗透率分布式电源配电网的智能监控系统及方法。

背景技术

随着分布式光伏和储能的发展，配电网中分布式电源的渗透率将不断提高。潮流不再是单向流动，配电网的功能也不再是单一的按需供电，还需要实现对分布式电源和需求侧响应负荷的控制和管理。一方面，通过源荷控制实现配电网的潮流优化和无功-电压控制。另一方面，借助源荷管理，主动参与全网的新能源消纳和电力-电量平衡调节。

为了实现上述目标，配电网中最接近用户的监控单元---位于中压环网点的监控终端就必须不断地扩展其功能配置，并提升其边缘计算、态势感知与分析决策的智能化水平。由于分布式电源尚处于加速发展过程中，配电网智能监控终端的控制、保护和管理功能研发很难一步到位，而是需要随着源荷控制能力的发展而逐步扩展和升级。

在物联网框架下，工业控制器正向着小型化、硬件平台与业务功能分离、应用功能可灵活升级的方向发展。而在配电网中，现有控制终端尚处于软硬件绑定，功能单一、厂家封闭式开发和升级的发展阶段，开发效率低，功能升级周期长且代价高。

发明内容

为解决以上现有技术问题，本发明提供面向高渗透率分布式电源配电网的智能监控系统及方法，具有易扩展、开放式和可灵活配置等优点。

本发明第一方面提供一种面向高渗透率分布式电源配电网的智能监控系统包括：任务调度层、基本功能层、应用功能层及公共数据区；所述任务调度层与所述基本功能层、所述应用功能层及所述公共数据区连接，所述基本功能层与所述任务调度层及所述公共数据区连接，所述公共数据区与所述任务调度层、所述基本功能层及所述应用功能层连接，所述应用功能层与所述公共数据区及所述任务调度层连接；

所述基本功能层，用于采集监控信息，将采集到的监控信息进行解密处理，并将解密处理后的监控信息发送至任务调度层；

所述任务调度层，用于将所述基本功能层采集的监控信息进行状态评估及结果更新，并将更新后的监控信息发送至所述公共数据区；

所述公共数据区，用于接收更新后的监控信息，并对更新后的监控信息进行分类及分区存储，将分类后的监控信息发送至应用功能层；

所述应用功能层，用于根据监控信息判断监控系统的运行状态，并根据预设运行状态与操作指令映射表，进行系统控制；其中，所述运行状态包括：正常运行状态、紧急状态及离网状态。

优选地，所述公共数据区，包括：外部工作环境子区、监管对象配置子区、监控区域的实时采集数据存储子区及当前态势数据存储子区；所述外部工作环境子区、所述监管对象配置子区、所述监控区域的实时采集数据存储子区及所述当前态势数据存储子区两两之间相互连接；

外部工作环境子区，用于存储中压配电网智能终端的信息、与所述中压配电网智能终端有通信协议关系的智能终端的标识信息、所述中压配电网智能终端所在的配电网的当前拓扑信息及馈线组内的智能终端的状态信息；

监管对象配置子区，用于存储监管范围内的终端设备的参数信息；

监控区域的实时采集数据存储子区，用于存储监管范围内部的在线监测数据；所述监测数据包括：开关状态变位数据、支路电流、有功电压、无功电压、母线电压及终端设备状态数据；