[发明专利]一种适用于综合能源系统的多能信息交互装置

权利要求书

1.一种适用于综合能源系统的多能信息交互装置，包括：能源监测模块、分布式能源控制模块和微网管理模块，其特征在于：

能源监测模块将监测数据发送给分布式能源控制模块和微网管理模块,用于各种能源控制；分布式能源控制模块通过接受微网管理模块指令，进行分布式能源的控制；所述能源监测模块，具有分布式发电系统监测、储能系统监测、三联供能源站监测、负荷监测和环境监测监测功能；具有分布式电源统计分析功能，对新能源运行的相关数据进行统计和计量；

所述能源监测模块包括如下子模块：

分布式发电系统监测子模块：

用于对风机、光伏发电系统的实时运行信息、故障及报警信息进行监测；风力发电监测：当前的功率、日发电量、总发电量、风速和运行状态，显示实时发电功率曲线；光伏发电监测：当前的功率、日发电量、总发电量、光辐照度、光伏板温度、光伏板直流端电压和电流，显示实时发电功率曲线；

储能系统监测子模块：

用于储能双向变流器监测、电池管理系统监测和电池模块监测；对储能电池的实时运行信息：单节电池电压、内阻、预估性能、SOC及报警信息进行全面的监测；通过监控系统单独对特定支路的电池进行诊断和维护；

三联供能源站子模块：

用于对三联供能源站的燃机、锅炉、制冷和制热装置的运行数据信息进行监测，并根据阈值设定进行预警和告警，对运行数据进行统计分析；

负荷监测子模块：

用于对新能源内部的负荷进行监测和统计，并为新能源功率平衡控制提供依据；在组建新能源时，将所有的负荷进行分类，在运行时，对所有负荷进行分类监测，并配合就地负荷控制器实现整个新能源有功负荷和无功负荷的平衡；

环境监测子模块：

用于集成环境监测功能，包括：总辐射、总散射、风速、风向、室外温湿度和气压信息；

能源统计分析子模块：

用于对新能源运行的相关数据进行统计和计量，并将其以曲线和报表形式直观展示；包括：新能源运行指标展示和电能计量；

所述新能源运行指标展示：用于将针对新能源运行的相关统计数据进行曲线展示，新能源运行的相关统计数据曲线包括发电量曲线、连续发电时间曲线和CO2减排量曲线；展示新能源的实时运行数据，监视新能源的运行状态，展示光伏电站及储能设备的外观，以及新能源总发电量和运行时间相关的运行数据；

所述电能计量：用于对新能源系统中的发电单元和储能单元进行准确的计量，用于营销、统计与分析，包括：对新能源发电量进行计量，包括有功电量和无功电量；结合通过环境参数预测的结果，计算发电效率，节能减排量数据；对储能系统发电量进行双向计量，包括正向有功、反向有功、正向无功和反向无功，用于对储能系统效率进行分析；对负荷侧进行计量，并结合负荷的性质分析和历史数据分析，指导负荷侧合理、科学用电；

所述分布式能源控制模块，用于分布式发电运行方式控制：根据主网和新能源内部的运行情况，控制分布式发电的运行状态；

储能运行方式控制：在并网运行模式下对储能系统进行恒功率充放电、恒电流充放电和恒电压充放电控制，在离网运行模式下设置储能系统v/f运行的电压和频率定值；

策略生成及下发：按照当前的环境负荷情况，对分布式能源进行策略调整，并下发装置执行，按照上级系统下发的计划数据，进行分布式能源的运行调整，并下发至装置执行；

所述微网管理模块，用于微电网启停控制：接收分布式发电接入控制主站或当地后台的微电网启动/停止指令，完成微电网各装置和开关的启动/停止操作；

微电网的启动在并网状态下进行，同时也支持离网启动功能；微电网运行模式切换，接收分布式发电接入控制主站的微电网并网/离网指令，完成微电网的并网/离网状态切换，微电网的运行状态切换根据微电网设备配置实现无缝切换或有缝切换；微电网上网功率控制，接收上级主站的微电网上网功率调节指令，根据微电网设备配置情况，调节各分布式发电单元出力，实现不同模式的功率控制；微电网稳定控制，实现微电网并网/离网运行模式下各分布式发电单元的联合运行，通过对各分布式电源的协调控制，稳定系统的电压和频率，实现整个微电网系统的最优化运行；

还包括：数据采集模块、数据存储与查询模块、权限管理模块和日志功能模块；所述数据采集模块采用多种通信接口、通讯规约协议和与其他系统的数据交互接口，具备遥控和遥调功能；所述数据存储与查询模块，用于对需保存各类遥测、遥信、遥脉数据及事件进行存储功能，采样间隔支持多种选择，配置秒级、一分钟、五分钟或一小时的采样周期进行存储；对存储的各类数据和事件进行查询，具备条件检索功能，优化查询算法；具备数据的计算和统计功能，支持最大值、最小值和平均值的统计；权限管理模块，用于根据功能类别，进行用户权限分配，功能类别包括：浏览、参数设置、遥控执行、策略设置、操作、监护、保护设置、数据库维护、画面报表维护、历史数据维护和运行维护；所述日志功能模块，用于保存设备启动信息、系统主从切换信息、各个通道运行状态、软件模块运行状态、数字量告警记录、模拟量告警记录、遥控操作记录、参数修改记录、人工取代记录、文件操作记录和设备运行记录日志，同时，提供日志数据多种查询，允许客户端浏览与检索，方便查询各种设备、各种类型和各个时间段的日志数据，查询结果数据的显示以表格方式提供；

所述其他系统包括：调度自动化系统、配电自动化系统、用电信息采集系统、设备运维精益管理系统、气象信息系统、光伏能量管理系统、储能能量管理系统和微网能量管理系统；系统数据交互以文件方式进行数据传输，约定满足电网公共信息模型及业务模型的统一数据格式，建立数据匹配规则，保障数据安全性；

所述通信接口包括：RS232、485/422，以太网，GPRS/CDMA和wifi；

所述通讯规约协议包括：对上通信支持IEC101、104、CDT、61850、Modbus、DL/T645、MQTT和COAP协议，具有遥信、遥测、遥控、遥调和定值设置功能；对下通信支持Modbus_RTU/TCP、DLT645-1997/2007抄表规约、IEC104和61850；

所述多能信息交互装置实现多能系统的就地协调控制，同时支持接收主站下发控制策略对相关设备进行控制，降低接入系统的设备数量和复杂性。