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三、能量管理解決方案

西高院微電網(wǎng)的能量管理解決方案是項(xiàng)目組自主研發(fā)的一套系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)完全自主開發(fā)，硬件系統(tǒng)主要由CAN通信網(wǎng)絡(luò)組成，并配置了適當(dāng)?shù)目刂圃O(shè)備。它是一個一體化信息處理平臺，將微電網(wǎng)監(jiān)控和能量管理結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了對微電網(wǎng)各個設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控，微電網(wǎng)內(nèi)部能量運(yùn)行的管理，系統(tǒng)運(yùn)行模式及策略的優(yōu)化，對系統(tǒng)的控制保護(hù)等功能集合在一起的綜合管理系統(tǒng)。


系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)由微電網(wǎng)能量管理中心、微電網(wǎng)智能管理單元和本地能量控制器（微電源控制器和負(fù)荷控制器）三部分構(gòu)成。微電網(wǎng)能量管理中心為能量管理系統(tǒng)的最高層，也是整個能量管理系統(tǒng)的“大腦”，一方面它可以通過微電網(wǎng)智能管理單元采集各個微電源控制器及負(fù)荷控制器的設(shè)備狀態(tài)信息、系統(tǒng)實(shí)時運(yùn)行參數(shù)；另一方面它可以和大電網(wǎng)的調(diào)度中心進(jìn)行信息交換，結(jié)合本地微電網(wǎng)的運(yùn)行狀況及市場數(shù)據(jù)信息進(jìn)行控制策略、運(yùn)行計劃的修改或制定。

其中，運(yùn)行模式及策略的優(yōu)化是由能量管理系統(tǒng)在已知各種運(yùn)行信息的基礎(chǔ)上制定完成。目的是根據(jù)分布式電源出力預(yù)測、微電網(wǎng)內(nèi)能源需求、市場信息等數(shù)據(jù)，按照不同的優(yōu)化運(yùn)行目標(biāo)和約束條件做出決策，實(shí)時制定微電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度策略，通過對分布式電源、儲能設(shè)備和負(fù)荷的靈活調(diào)度來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。

四、實(shí)際應(yīng)用情況

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)以保證用電連續(xù)性、可靠性為前提，對分布式電源、混合儲能單元、負(fù)荷、大電網(wǎng)及微電網(wǎng)的當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，繼而對他們的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)的評估和預(yù)測，以當(dāng)前數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)作為能量管理模型的參考輸入，根據(jù)微電網(wǎng)的不同運(yùn)行模式選擇不同的能量管理策略，綜合考慮分布式電源預(yù)測發(fā)電量、儲能單元預(yù)測剩余容量、電網(wǎng)電價信息和預(yù)測本地負(fù)荷需求，采用有效的算法求解未來一段時間內(nèi)微電網(wǎng)的最優(yōu)運(yùn)行計劃，并評估及經(jīng)濟(jì)性，根據(jù)評估結(jié)果，進(jìn)一步改善微電網(wǎng)的運(yùn)行策略及運(yùn)行計劃。

西高院微電網(wǎng)能量管理解決方案已經(jīng)在院內(nèi)的微電網(wǎng)示范平臺中投入使用，目前使用情況良好，預(yù)計系統(tǒng)在微電網(wǎng)擴(kuò)建后會進(jìn)一步優(yōu)化并增加相應(yīng)的模塊。系統(tǒng)整體采用模塊化設(shè)計，因此可以廣泛適用于各種配置不同的微電網(wǎng)系統(tǒng)。針對具體的工程，只需將管理系統(tǒng)中相應(yīng)的模塊進(jìn)行合理的配置即可滿足不同工程實(shí)際的需求。作者：西安高壓電器研究院有限責(zé)任公司技術(shù)研究中心的研究人員武星、宮芳濤、趙陽杰