一种基于能碳双控微电网的能碳计量方法

技术领域

本发明涉及一种基于能碳双控微电网的能碳计量方法，属于电能领域。

背景技术

传统微电网运行机理表现为能源供应侧光伏与储能独立供电，相互间没有调控系统联系。光伏发电是一个不稳定电源，诸多微电网汇集的波幅叠加，对电网产生高频率突变冲击，电网安全影响极大。由于储能电池和逆变器价格居高不下，发电成本较高，从单一储能已投产项目的调研数据看，采用峰谷差获利运行模式，其经济效益较差，在没有政府补贴的情况下，基本是亏损状态。从未来储能充电量的供需关系上分析，当全国储能达到规模时，“晚谷”时段会转变为“晚峰”时段，“晚谷”电价将发生逆转。

负荷侧只有企业总负荷计量，没有具体设备计量，无法进行具体产品的能碳计量与管理。没有负荷调控系统和能源调控系统，如要电力供应中断，是全区域断电，无法实现对微电网内各个设备的精细化调度和管理。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于能碳双控微电网的能碳计量方法，本发明的技术方案是：

一种基于能碳双控微电网的能碳计量方法，包括调控终端设备，该调控终端设备包括采集模块和控制模块，所述的采集模块用于获取信息，实现对运行状态的整体控制并上传至运维控制平台，通过运维控制平台判定情况，并结合记录时间，形成用电曲线，获得能耗数据；所述的设备控制模块，用于对电力负荷进行使用。

所述的调控终端设备为能源调控终端设备，该能源调控终端设备内置能源调控设备控制模块和能源调控设备采集模块，用于对能源进行管理，调度区域内能源多向流动；

所述的能源调控设备控制模块，用于对能源进行管理，调度区域内能量多向流动；

所述的能源调控设备采集模块，用于获取电气量信息，实现对能源侧的控制并上传至运维控制平台，通过运维控制平台分析能源情况；

运维控制平台，用于控制整个区域的微电网状态，显示区域内的能源流向以及负荷状态。

所述的调控终端设备为负荷调控终端设备，该负荷调控终端设备内置负荷调控设备控制模块和负荷调控设备采集模块，用于获取负荷的电气量参数，对负荷进行控制调节；

所述的负荷调控设备采集模块，用于获取负荷电气量信息，实现对负荷运行状态的整体控制并上传至运维控制平台，通过运维控制平台判定负荷情况，并结合记录时间，形成负荷的用电曲线，获得能耗数据；

所述的负荷调控设备控制模块，用于对负荷进行管理，对电力负荷进行使用；

运维控制平台，用于控制整个区域的微电网状态，显示区域内的能源流向以及负荷状态。

所述的能源调控终端设备通过能源调控设备采集模块获取新能源的电气量参数，根据新能源类型，获取到的数据分为稳定能源量化值和变量能源量化值，将采集的数据形成区块式数据阵列后发送至运维控制平台，经由运维控制平台分析并根据用户设置后形成调控参数，并把调控参数发送至能源调控终端设备，由能源调控设备控制模块执行，对新能源进行控制调节。

所述的负荷调控终端设备通过负荷调控设备采集模块获取负荷的电气量参数，根据负荷类型分别采用精准记账方法和模糊记账方法对负荷设备进行电气量参数的采集，采集到的数据分为固定负荷变量和可调控负荷变量，采集的数据形成区块式数据阵列后发送至运维控制平台，经由运维控制平台分析并根据用户设置后形成调控参数，并把调控参数发送至负荷调控终端设备，由负荷调控设备执行，对负荷进行控制调节。

所述的负荷调控设备控制模块对可控负荷进行分级调控，在应急供电情况下分级调控负荷，优先保障一级负荷的正常用电。

所述的能源调控设备控制模块建立光储匹配比例及消纳比的阈值，实现区域内多能互补，同时对储能和市电断路器电动分合闸机构下发指令，控制市电和储能的通断，以及对储能设备的输入输出功率进行设置。

所述的能源调控设备控制模块对绿色能源进行分组分区域供电。

本发明的优点是：负荷设备电能与碳值同步获取，实现区域负荷设备的能耗特征参数实时测量，构建物联网络。同时以负荷设备能源消耗类型为判据，将设备按照可控制、不可控制、精准记账、模糊记账进行分类。采用区块链记账技术，建立“固定负荷+固定负荷变量”与“可调控负荷+可调控负荷变量”的智能调控模型。基于调控模型，采用设备同时率调控技术，离散企业内部和企业间负荷强度，实现削峰填谷、均衡负荷方法。

新能源接入设备电能与碳值同步获取，实现碳指标定量的新能源接入，以能源供应设备输入稳定性为判据，将新能源设备按照稳定可靠能源与波动能源两种设备进行分类。采用区块链记账技术，建立“稳定能源供应+变量能源供应”的协同调控模型。依据能源消耗数据建立能源供应的耦合模型，采用新能源中低压入网调控方式，充分利用原有供电网络，降低市电供应峰值，建立光储匹配比例及消纳比的合理阈值，并利用区块链模式对能源供应与能源消耗数据进行记账并入运维管理平台。

附图说明

图1是本发明的第一种实施例的主体结构示意图。

图2是本发明的第二种实施例的主体结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

参见图1，本发明涉及一种基于能碳双控微电网的能碳计量方法，该能碳计量方法通过以下结构实现，包括调控终端设备，该调控终端设备包括采集模块和控制模块，所述的采集模块用于获取信息，实现对运行状态的整体控制并上传至运维控制平台，通过运维控制平台判定情况，并结合记录时间，形成用电曲线，获得能耗数据；所述的设备控制模块用于对电力进行使用。

所述的运维控制系统平台，用于把控整个区域微电网的状态，以可视化的方式，借助图形化的手段，清晰有效地传达与沟通信息，在综合显示页面上展现区域内的能源流向、负荷状态。包括绿色能源发电量、绿色能源当前功率、市电供应量、市电当前功率、储能系统空余电量、储能系统设备当前工作温度、单位产品能耗等数据。记录停机时间，自诊断供电系统故障，故障产生时系统查找故障停机的原因并监控设备运行效率，记录故障报警，提醒管理人员进行处理。在生产管理页面可实现对生产设备的管理控制，可查询如设备运行状态、当前生产任务、本月消耗电能等信息，可对生产设备设置生产任务，实现生产工艺与能耗管理相结合，追踪碳排放，设置计划用电，实现负荷的用电管理。可通过使用办公电脑进入平台管理系统执行历史数据查询、运行监控、设定参数、调整调控方案等一系列操作，平台将发送指令到对应的控制模块实现负荷调控和能源调控。区域内服务器可保存1个月的负荷、能源数据，并且周期性与数据中心同步数据，确保数据的完整性。对于报警数据，产生报警的异常情况，对原始数据进行完全保存。

所述的调控终端设备为能源调控终端设备，该能源调控终端设备内置能源调控设备控制模块和能源调控设备采集模块，用于对能源进行管理，调度区域内能源多向流动；

所述的能源调控设备控制模块，用于对能源进行管理，调度区域内能量多向流动；

所述的能源调控设备采集模块，用于获取电气量信息，实现对能源侧的控制并上传至运维控制平台，通过运维控制平台分析能源情况；该能源调控设备采集模块可实时监测光伏风电等绿色能源的运行状态，获取其发电曲线，并结合时间、地点、环境参数形成绿色能源发电数据链，为预测短时发电功率提供数据基础。

运维控制平台，用于控制整个区域的微电网状态，显示区域内的能源流向以及负荷状态。

所述的能源调控终端设备通过能源调控设备采集模块获取新能源的电气量参数，根据新能源类型，获取到的数据分为稳定能源量化值和变量能源量化值，将采集的数据形成区块式数据阵列后发送至运维控制平台，经由运维控制平台分析并根据用户设置后形成调控参数，并把调控参数发送至能源调控终端设备，由能源调控设备控制模块执行，对新能源进行控制调节。

所述的能源调控设备控制模块建立光储匹配比例及消纳比的阈值，实现区域内多能互补，同时对储能和市电断路器电动分合闸机构下发指令，控制市电和储能的通断，以及对储能设备的输入输出功率进行设置，有效消纳光伏、风电等绿色能源，使区域微电网用电更经济更科学。

所述的能源调控设备控制模块对绿色能源进行分组分区域供电。

所述的能源调控设备可根据区域整体时间轴上的电能供需特性曲线情况，充分利用原有供电网络，大幅光伏发电直发直用，小幅储能随机调控的稳定绿电供应量模式，形成市电稳态供应量带宽控制，有效减少电力系统扰动，减少对电网的负荷冲击。

可对绿色能源进行分组分区域供电，改变用户生产的能源供应方式，减少市电供应量，降低区域碳排放，实现节能和减碳，有效降低单位能耗的碳排放强度和降低单位GDP的能耗强度。

可以与负荷调控系统配合实现园区内应急供电，提高区域微电网系统供电安全稳定性，遭遇电力系统扰动时，能控制储能系统瞬间吸收和释放能量，避免系统失稳。

如图2所示，所述的调控终端设备为负荷调控终端设备，该负荷调控终端设备内置负荷调控设备控制模块和负荷调控设备采集模块，用于获取负荷的电气量参数，对负荷进行控制调节；

所述的负荷调控设备采集模块，用于获取负荷电气量信息（如电流、电压、有功电能等），实现对负荷运行状态的整体控制并上传至运维控制平台，通过运维控制平台判定负荷情况，并结合记录时间，形成负荷的用电曲线，获得能耗数据；所述的负荷调控设备采集模块根据生产工艺组合对应设备的不同，将记账方式分精准记账和模糊记账，明确能源的流向，解决区域用电计量不准确的问题，是碳计量的初始段，通过产品生产工艺和生产工序可实现追踪碳足迹，为整个产品全链条提供碳指标总值。还可通过电气量信息诊断供电网络故障，助力排查区域生产设备故障问题。

所述的负荷调控设备控制模块，用于对负荷进行管理，对电力负荷进行使用；

运维控制平台，用于控制整个区域的微电网状态，显示区域内的能源流向以及负荷状态。

所述的负荷调控终端设备通过负荷调控设备采集模块获取负荷的电气量参数，根据负荷类型分别采用精准记账方法和模糊记账方法对负荷设备进行电气量参数的采集，采集到的数据分为固定负荷变量和可调控负荷变量，采集的数据形成区块式数据阵列后发送至运维控制平台，经由运维控制平台分析并根据用户设置后形成调控参数，并把调控参数发送至负荷调控终端设备，由负荷调控设备执行，对负荷进行控制调节。

所述的负荷调控设备控制模块对可控负荷进行分级调控，在应急供电情况下分级调控负荷，优先保障一级负荷的正常用电；优先保障一级负荷的正常用电，减少因中断供电而造成人身伤亡，或将损坏主要设备且长期难以修复的情况。

所述的负荷调控设备可根据生产工艺组合对应设备生产线，调控

生产线内不同生产线设备的同时率，包括多企业生产设备的同时率调

控，降低区域负荷强度，提升了用电能效。

可结合用户生产计划与工艺特点，以及区域整体时间轴上的电能供

需特性曲线情况，制定负荷均衡调控方案，实现负荷平移，可有效降低系统尖峰时段的用电强度，缓解该时段的用电压力，同时可在整体用电量不变的情况下降低用电费用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。