[发明专利]高可控配电网柔性设备与数字化调控系统

说明书

本发明涉及一种高可控配电网柔性设备与数字化调控系统，包括可调储能单元、负荷单元、能源测市电输入单元、输变电单元、智慧调控单元以及实现可调储能单元与负荷单元、能源测市电输入单元、输变电单元、智慧调控单元协调通讯的通讯单元。本发明的优点是：基于负荷侧需求和能源侧资源将工业区配电网络数字化，然后通过对各个结点的状态数据采集，有效管理负荷与可调储能单元的通讯单元（路由器），在满足智能变压器、智能电缆动态阈值内的快速响应，完成电力平衡柔性互联的新型配电网能量流（碳流）监控。实现区域配电网络能源测与负荷侧互联、互调和互补。

技术领域

本发明涉及一种高可控配电网柔性设备与数字化调控系统，用于工业区配电网能源流向调控和优化各馈线网络负荷水平。

背景技术

近年大量工业园区的负荷增长过快引发供能风险，市电难以满足能源需求，且大量的光伏等分布式能源和储能、充电桩等柔性可调控负荷面临难以分配管理的问题。合理分配能源流向，改善馈线负荷均衡水平，提高能源利用效率，减少碳排放，成为我国电网亟需解决的关键问题。另外，电网状态数据一般采用中心节点服务器方式存储，系统网络内的设备用电详情虽有记账，但中心化的存储一般只保存用电量，而对于电力设备的动态特性没有详细记载；且中心化数据面临传输丢失、已被篡改等问题。本发明提出一种以“中压侧调能源、低压侧调负荷”为核心调控准则的高可控配电网柔性设备与数字化调控系统技术，实现“能源侧与负荷侧的柔性互联、互调、互补”。目标在于针对工业园区用电，实现区域负荷平衡调控，合理分配能源流向，改善馈线负荷均衡水平，形成全“数字化、智能化”区块链式的新型配电网。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种高可控配电网柔性设备与数字化调控系统，本发明的技术方案是：

一种高可控配电网柔性设备与数字化调控系统，包括可调储能单元、负荷单元、能源测市电输入单元、输变电单元、智慧调控单元，以及实现可调储能单元与负荷单元、能源测市电输入单元、输变电单元、智慧调控单元协调通讯的通讯单元；该调控能源单元的输入端与所述的能源测市电输入单元电性连接，输出端与所述的输变电单元之间通过智能软开关进行电性连接，所述能源测市电输入单元的输出端还接入输变电单元的输入端；该输变电单元、负荷单元以及能源测市电输入单元均通过智慧调控单元控制。

所述的输变电单元包括AC/DC换流器、公用环网柜、变电站、充电桩和智能变压器，该智能变压器通过智能电缆与所述的公用环网柜以及充电桩连接；所述可调储能单元以及负荷单元的输出端接入AC/DC换流器的输入端，该AC/DC换流器的输出端与公用环网柜的输入端连接，所述变电站的输入端与能源测市电输入单元的输出端连接，该变电站的输出端接入公用环网柜和充电桩。

所述的可调储能单元包括储能站，该储能站具有能源供给和负载的双重属性；当低负荷时，能源测市电输入单元的能量流入储能站；当高负荷时，电能由储能站流出供给低压侧设备。

所述的负荷单元包括固定负荷和可调负荷。

所述的可调储能单元以及负荷单元形成自身的区块数据存储，具有私有结点；同时，所述的可调储能单元以及负荷单元构成联盟链数据共享一套密钥。

所述的能源测市电输入单元形成自身的能源子区块数据，该能源测市电输入单元的各能源子区块互相分享数据信息。

所述的智能电缆构建私有的电缆区块数据，所述的智能变压器构建私有变压器区块数据。

所述的智慧调控单元的数据中心区块同可调能源单元联盟链数据、负荷联盟链数据、能源测市电输入单元联盟区块数据、智能电缆区块数据、智能变压器区块数据进行直接的数据分享和存储。

对所述数据中心区块、可调能源单元区块、负荷联盟链区块、能源测市电输入单元区块物理参数进行了定义，所述的物理参数包括实时电流、实时电压、实时有功功率值和无功功率值；所述的智能电缆区块和智能变压器区块物理参数为时空温度数据以及负荷裕度余量。