一种微电网工程调测系统的制作方法

本发明涉及一种微电网工程调测系统。

背景技术：

1、随着能源结构的转型和可再生能源的大力发展，微电网作为一种能够整合分布式能源、提高能源利用效率、增强电网韧性的重要技术，受到了广泛关注和应用。微电网工程调测系统作为确保微电网稳定运行的关键环节；中国发明专利(申请号：cn201410310255.8)所提出的微电网供电潜在调节能力参数的计算方法，检测微电网中储能系统在当前时刻的储能水平和随机电源的额定容量；分别预测微电网随机电源在下一个调度周期的总发电功率和微电网在下一个调度周期的总负荷超短期预测值；根据储能水平、总负荷超短期预测值和总发电功率超短期预测值，计算微电网在当前时刻和下一个调度周期内的状态变量。

2、现有的微电网工程调测系统仍存在一些不足之处，主要表现在以下几个方面：现有系统往往只能采集有限的电网参数，对于电网运行状态的全面评估和分析存在不足。同时，数据处理能力有限，难以应对大规模、高复杂度的微电网数据。

3、现有系统往往只关注单一的监测指标，如功率平衡、电压波动，缺乏对电网整体运行状态的全面监测。这导致了对电网潜在问题的发现和处理存在滞后性。

4、由于现有系统在调测过程中的误差控制、频率偏差和电压不平衡度方面的处理能力有限，导致调测结果的准确性和稳定性不足，影响了微电网的运行效率和电能质量，因此我们对此做出改进，提出一种微电网工程调测系统。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种微电网工程调测系统，包括数据采集模块，所述数据采集模块与微电网工程调测处理模块数据连接，所述微电网工程调测处理模块与功率平衡监测模块数据连接，所述功率平衡监测模块与控制模块数据连接，所述控制模块与校表模块电路连接，所述校表模块主要用于设备误差调校，所述校表模块与参数设置模块数据连接，所述参数设置模块包括参数的读取和参数的设置，所述参数设置模块与事件记录模块数据连接，所述事件记录模块与设备升级模块数据连接，所述设备升级模块与安全模块数据连接。

2、采用上述技术方案，控制模块根据监测模块提供的数据和分析结果，对微电网进行精确控制。通过及时调整电网参数和运行策略，可以确保电网的稳定、高效运行。校表模块主要用于设备误差调校，确保测量设备的准确性和可靠性。通过定期校准和调校，可以减小测量误差，提高数据的准确性和可靠性。参数设置模块包括参数的读取和设置功能，允许用户根据实际需要调整微电网的运行参数。通过灵活的参数设置，可以适应不同的运行环境和需求，提高微电网的适应性和灵活性。

3、事件记录模块用于记录微电网运行过程中的各种事件和异常情况。通过详细记录事件信息，可以为后续的分析和处理提供依据，帮助用户及时发现和解决潜在问题。通过设备升级模块对微电网中设备的升级和维护。通过定期升级和维护设备，可以确保设备的性能和安全性，提高微电网的整体运行水平。安全模块对微电网的安全防护和管理。通过实施严格的安全措施和管理策略，可以确保微电网免受外部威胁和攻击，保障电网的安全稳定运行。

4、作为本发明优选的技术方案，所述功率平衡监测模块用于监测微电网内的功率平衡，所述功率平衡监测模块与电压波动监测模块数据连接，所述电压波动监测模块与谐波失真监测模块数据连接，所述谐波失真监测模块与电网电力频率监测模块相连接，所述谐波失真监测模块根据谐波失真率公式计算谐波失真率(thd)。

5、采用上述技术方案，通过数据采集模块对实时采集微电网的各种运行数据，包括电压、电流、功率关键参数。通过准确、及时地获取这些数据，为后续的调测处理提供了基础数据支持，确保了调测结果的准确性和可靠性。微电网工程调测处理模块接收到数据采集模块传来的数据后，进行预处理和分析，评估微电网的当前运行状态。它能够根据数据的变化，及时调整微电网的运行策略，以应对各种复杂情况，确保微电网的稳定运行。功率平衡监测模块实时监测微电网内的功率平衡情况，防止因功率不匹配导致的电网故障。

6、通过及时发现和处理功率不平衡问题，能够有效提高微电网的运行效率和稳定性。电压波动监测模块能够监测微电网中的电压波动情况，及时发现电压异常，防止因电压不稳定导致的设备损坏或运行故障。这对于保护微电网中的设备、提高电能质量具有重要意义。

7、作为本发明优选的技术方案，所述电网电力频率监测模块与调测误差监测模块数据连接，所述调测误差监测模块与频率偏差监测模块数据连接，所述频率偏差监测模块与电压不平衡度监测模块数据连接，所述频率偏差监测模块根据频率偏差公式计算频率偏差(delta f)，所述电压不平衡度监测模块根据电压不平衡度公式计算电压不平衡度(v_{unbalance})。

8、作为本发明优选的技术方案，所述功率平衡监测模块的功率平衡公式表示为：

9、[p_{gen}＝p_{load}+p_{loss}]

10、其中：(p_{gen})：微电网内分布式电源产生的总功率；(p_{load})：微电网内负荷消耗的总功率；(p_{loss})：微电网内功率传输和分配过程中的总损耗，此公式描述了微电网内功率的平衡关系，即分布式电源产生的功率必须于负荷消耗的功率加上传输损耗；

11、作为本发明优选的技术方案，所述电压波动监测模块的电压波动公式为：

12、[delta v＝frac{v_{max}v_{min}}{v_{nom}}times 100％]

13、其中：(delta v)：电压波动率；(v_{max})：电压最大值；(v_{min})：电压最小值；(v_{nom})：额定电压；

14、上述公式用于计算微电网内电压的波动率，反映了电压的稳定性；电压波动率越小，说明电压越稳定。

15、作为本发明优选的技术方案，所述谐波失真监测模块中的谐波失真率为：

16、[thd＝frac{sqrt{sum_{n＝2}^{infty}p_n}}{p_1}times 100％]

17、其中：(thd)：谐波失真率；(p_n)：第n次谐波的功率；(p_1)：基波功率；

18、上述公式用于计算微电网中谐波对基波的失真程度，反映了电能质量的优劣；

19、作为本发明优选的技术方案，有功功率与频率关系；

20、[delta p＝frac{df}{dt}cdot frac{v^2}{2f_0}cdot frac{x}{r}]

21、其中：(delta p)：有功功率变化量；(df/dt)：频率变化率；(v)：电压；(f_0)：额定频率；(x)：电抗；(r)：电阻。

22、上述公式描述了微电网中有功功率与频率之间的动态关系，反映了电力系统的稳定性。

23、作为本发明优选的技术方案，所述调测误差监测模块的调测误差公式为：

24、[e＝frac{|p_{meas}p_{true}|}{p_{true}}times 100％]；

25、其中：(e)：调测误差率；(p_{meas})：测量功率(p_{true})：真实功率。

26、上述公式用于计算微电网调测过程中的误差率，反映了调测结果的准确性；调测误差率越小，说明调测结果越准确。

27、作为本发明优选的技术方案，所述频率偏差监测模块的频率偏差公式为：[deltaf＝f_{actual}f_{nom}]；

28、其中：(delta f)：频率偏差；(f_{actual})：实际频率；(f_{nom})：额定频率(通常为50hz或60hz)。

29、上述公式用于计算微电网内频率的偏差，反映了频率的稳定性；频率偏差越小，说明频率越稳定。

30、作为本发明优选的技术方案，所述电压不平衡度监测模块的电压不平衡度公式为：

31、[v_{unbalance}＝frac{sqrt{3}cdot|v_1v_2|}{sqrt{v_1^2+v_2^2+v_1cdot v_2}}times 100％]；

32、其中：(v_{unbalance})：电压不平衡度；(v_1)、(v_2)：两相电压的有效值。

33、采用上述模块，通过电压不平衡度监测模块根据电压不平衡度公式计算电压不平衡度(v_{unbalance})，评估微电网中电压的不平衡程度。通过降低电压不平衡度，可以提高电能质量，减少设备损耗和故障率。