微電網(wǎng)能量?jī)?yōu)化管理的目的是通過(guò)綜合考慮微網(wǎng)內(nèi)的用電需求情況、燃料費(fèi)用及電價(jià)、氣候狀況、電能質(zhì)量要求、燃料消耗、需求側(cè)管理要求等情況來(lái)作出決策，給出每個(gè)分布式電源的功率和電壓設(shè)定值，在滿足熱/電負(fù)荷需求、確保微網(wǎng)能滿足與外網(wǎng)間的運(yùn)行合同等的前提下，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)運(yùn)行成本最小、分布式電源的運(yùn)行效率最高、系統(tǒng)環(huán)境效益最大等目標(biāo)。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)其功能包括整個(gè)微電網(wǎng)的所有功能管理的上層監(jiān)控、決策和執(zhí)行。微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析下層采集上的數(shù)據(jù)，利用各個(gè)高級(jí)功能應(yīng)用軟件進(jìn)行綜合分析，并給出及時(shí)的控制指令。在安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)部各分布式電源的控制、儲(chǔ)能的監(jiān)管控制、負(fù)荷的需求響應(yīng)及投切。

就地控制層

就地控制層采用BECKHOFF公司的軟PLC，通過(guò)EtherCAT總線采集風(fēng)機(jī)、光伏和儲(chǔ)能的各路電網(wǎng)信息，并將數(shù)據(jù)傳至站控層。需要采集的數(shù)據(jù)有風(fēng)機(jī)和光伏的交流出線側(cè)的電壓、電流、有功和無(wú)功等電網(wǎng)信息，還需要與逆變器之間通信獲取各路逆變器的狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)系統(tǒng)還需要控制各路出線的接觸器，實(shí)現(xiàn)線路的通斷。

站控層

站控層是實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)能量管理功能的核心部分，承擔(dān)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，發(fā)布調(diào)度指令等任務(wù)，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)能量管理優(yōu)化目標(biāo)。與大電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行不同，微網(wǎng)運(yùn)行不僅要考慮分布式電源提供電能、有效利用可再生能源、保護(hù)環(huán)境、減小燃料費(fèi)用，還需考慮與外網(wǎng)間的電能交易，本文提出的優(yōu)化目標(biāo)主要有以下兩點(diǎn)：

1) 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：通過(guò)對(duì)微網(wǎng)內(nèi)的可調(diào)度分布式電源和儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)度，在確保可再生能源的盡可能消納前提下,盡量減少微網(wǎng)的運(yùn)行成本和提高系統(tǒng)效率。

2) 聯(lián)絡(luò)線功率控制：微網(wǎng)運(yùn)行于聯(lián)網(wǎng)模式時(shí)，微網(wǎng)一般被要求控制成為一個(gè)友好負(fù)荷形式，微網(wǎng)應(yīng)有助于降低電能損耗，實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的移峰填谷，提高電壓質(zhì)量或不造成電能質(zhì)量惡化等目標(biāo)，因此一般要求微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線輸出功率平滑或者維持在一定功率范圍內(nèi)。

遠(yuǎn)程訪問(wèn)層

基于web開(kāi)發(fā)的能量管理監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)能量管理優(yōu)化結(jié)果的各項(xiàng)數(shù)據(jù)展示，包括微電網(wǎng)一次接線圖、發(fā)用電預(yù)測(cè)、調(diào)度計(jì)劃等，此外提供數(shù)據(jù)維護(hù)功能，包括電價(jià)、儲(chǔ)能、聯(lián)絡(luò)線配置信息等。

（摘編自《電氣技術(shù)》，原文標(biāo)題為“微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)站控層設(shè)計(jì)”，作者為費(fèi)陽(yáng)、沈潤(rùn)、戴桂木。）