考虑潮流态势感知的微电网电能交易决策方法
发布时间：2021-11-26 21:28
针对分布式电源系统发电量的不断增加、微电网随机性以及间歇性的不断增强、电力状态信息复杂且分散等问题,电力信息物理融合系统（CPS,Cyber-Physical Systems）中的态势感知技术以及自动化电能交易技术备受关注。微电网电能交易过程中出现的问题一般体现在以下两方面:一方面,当微电网电能传输交易频繁时,通信指令传输的实时性至关重要,过长的延时会导致交易失败或者电网失稳;另一方面,目前微电网多采用主从控制策略,并且在电能交换过程中需要第三方监管交易过程和处理交易数据,微电网交易的可靠性以及高效性很难满足当今电力市场的需要。为解决以上存在的问题,本文提出一种考虑潮流态势感知的微电网电能交易决策方法,本文主要研究工作体现在:首先,本文建立了微电网CPS潮流态势感知通信系统,在符合IEC61850-90-7标准下的分布式电源微电网中利用EtherCat总线技术对原有的通信网络进行改造。微电网系统所有智能电子设备采用主从站通信模式,再根据EtherCat总线特殊的控制命令流程以及状态机对微电网通信系统进行升级,并且结合IEC61850-90-7标准的具体定义完成先进变流器模式切换的通信指...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微电网区块链交易系统图
EtherCat 数据帧具体的结构如下图所示：图 2-1 EtherCat 数据帧结构从图 2-1 可知，EtherCat 报文结构包括命令、索引、从站地址、报文数据区长度、保留位R 、 状态C 、 后续报文标志M 、中断请求 IRQ，其中命令的含义包括寻址方式和读写方式[50]。主从站通信过程当中，从站控制器中的同步管理单元（SM）能够通过当数据状态改变时通知主从站中断来保证从站和本地应用数据交换的一致性和安全性，SM 通道内有一定空间的缓存区，其通行方向和参数由主站来配置。EtherCat 有两种 SM 运行模式：缓冲类型和邮箱类型，其中缓冲类型多用于周期性的过程数据通信，邮箱通信用于非周期通信过程[51]。2.2.2 EtherCat 状态机以及其相关应用EtherCat 状态机（ESM）位于 AL 层当中起到协调主从站运行状态的作用，主站发起状态变化的信号
图 2-2 控制命令状态机图 2-2 所示，初始转态向运行状态转化时，必须按照“IP-PS-SO”的模式不能出现越级转化的情况，另外主站发送的控制命令请求如果失败的话，应的错误标志。献［53］指出 EtherCat 总线技术与 IEC61850 标准具有兼容性，利用 Eth对 IEC61850 中的 GOOSE 报文进行组网。在微电网 CPS 网络中，IEC618样兼容 EtherCat 技术，分布式电源系统当中采用 EtherCat 状态机以及相关符合实时性与可靠性的要求，在此基础上可对微电网通信网络进行升级，的通信需求。微电网态势感知技术的通信实现分布式电源微电网当中，主站内部有人机交换系统以及系统的中心服务器微电网 IED 设备当中的 EtherCAT 从站实现包括电力负荷、分布式电源、 DRS 客户端之间的通信。每个 IED 设备被分配一个 CPS 系统网络地址
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及负荷优化重配的电力CPS可生存性量化评估[J]. 曲朝阳,董运昌,曲楠,刘耀伟,尹相爱,李贵森. 电力系统自动化. 2019(06)
[2]典型分布式发电市场化交易机制分析与建议[J]. 林俐,许冰倩,王皓怀. 电力系统自动化. 2019(04)
[3]基于多智能体协同优化的微电网CPS模型[J]. 马爽,周亚丽. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]基于随机模型预测控制的分布式能源协调优化控制[J]. 董雷,刘梦夏,陈乃仕,范士雄,蒲天骄. 电网技术. 2018(10)
[5]区块链技术在微电网中的应用初探[J]. 吴斌,杨超,唐华. 电力大数据. 2018(06)
[6]基于区块链和连续双向拍卖机制的微电网直接交易模式及策略[J]. 王健,周念成,王强钢,王鹏. 中国电机工程学报. 2018(17)
[7]基于区块链技术的协同采购云平台研究与应用[J]. 杨文峰,翁为杰,张昌福. 管理观察. 2018(03)
[8]基于旁路技术的IEC 61968消息监管及交互测试方案[J]. 刘鹏,盛万兴,吕广宪,陆一鸣,林涛,康先果. 电力系统自动化. 2018(06)
[9]基于区块链的微电网系统[J]. 朱兴雄,陈绍真,何清素. 电子技术与软件工程. 2018(01)
[10]基于拓扑势均衡的配电网信息物理系统规划算法[J]. 杨挺,黄志勇,盆海波,张亚健,牛宇卿. 电网技术. 2017(12)
硕士论文
[1]微电网多目标优化仿真调度研究[D]. 王禹尧.西安理工大学 2018
[2]基于D-S证据理论的光伏并网发电量预测研究[D]. 曾万昕.北京建筑大学 2018
[3]实时工业以太网EtherCAT系统从站设计[D]. 温艳坤.北方工业大学 2018
[4]云环境对工业互联网云平台市场发展的影响研究[D]. 张梦琳.湖南大学 2018
[5]微网逆变器控制策略潮流计算适应性分析及潮流算法研究[D]. 肖凡.电子科技大学 2018
[6]基于电能质量态势感知的分布式电源主动运行决策方法[D]. 陈明杰.湘潭大学 2017
[7]光伏微网不确定条件下电动汽车充放电主动运行决策方法[D]. 杨壮.湘潭大学 2017
[8]基于信息物理系统融合的广域电网阻尼控制方法研究[D]. 李霞.湖南大学 2017
[9]基于态势感知的配网调度系统设计[D]. 季峰.华北电力大学(北京) 2017
[10]含变流器分布式发电系统动态重构方法[D]. 陈武.湘潭大学 2016
本文编号：3520954
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微电网区块链交易系统图
EtherCat 数据帧具体的结构如下图所示：图 2-1 EtherCat 数据帧结构从图 2-1 可知，EtherCat 报文结构包括命令、索引、从站地址、报文数据区长度、保留位R 、 状态C 、 后续报文标志M 、中断请求 IRQ，其中命令的含义包括寻址方式和读写方式[50]。主从站通信过程当中，从站控制器中的同步管理单元（SM）能够通过当数据状态改变时通知主从站中断来保证从站和本地应用数据交换的一致性和安全性，SM 通道内有一定空间的缓存区，其通行方向和参数由主站来配置。EtherCat 有两种 SM 运行模式：缓冲类型和邮箱类型，其中缓冲类型多用于周期性的过程数据通信，邮箱通信用于非周期通信过程[51]。2.2.2 EtherCat 状态机以及其相关应用EtherCat 状态机（ESM）位于 AL 层当中起到协调主从站运行状态的作用，主站发起状态变化的信号
图 2-2 控制命令状态机图 2-2 所示，初始转态向运行状态转化时，必须按照“IP-PS-SO”的模式不能出现越级转化的情况，另外主站发送的控制命令请求如果失败的话，应的错误标志。献［53］指出 EtherCat 总线技术与 IEC61850 标准具有兼容性，利用 Eth对 IEC61850 中的 GOOSE 报文进行组网。在微电网 CPS 网络中，IEC618样兼容 EtherCat 技术，分布式电源系统当中采用 EtherCat 状态机以及相关符合实时性与可靠性的要求，在此基础上可对微电网通信网络进行升级，的通信需求。微电网态势感知技术的通信实现分布式电源微电网当中，主站内部有人机交换系统以及系统的中心服务器微电网 IED 设备当中的 EtherCAT 从站实现包括电力负荷、分布式电源、 DRS 客户端之间的通信。每个 IED 设备被分配一个 CPS 系统网络地址
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及负荷优化重配的电力CPS可生存性量化评估[J]. 曲朝阳,董运昌,曲楠,刘耀伟,尹相爱,李贵森. 电力系统自动化. 2019(06)
[2]典型分布式发电市场化交易机制分析与建议[J]. 林俐,许冰倩,王皓怀. 电力系统自动化. 2019(04)
[3]基于多智能体协同优化的微电网CPS模型[J]. 马爽,周亚丽. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]基于随机模型预测控制的分布式能源协调优化控制[J]. 董雷,刘梦夏,陈乃仕,范士雄,蒲天骄. 电网技术. 2018(10)
[5]区块链技术在微电网中的应用初探[J]. 吴斌,杨超,唐华. 电力大数据. 2018(06)
[6]基于区块链和连续双向拍卖机制的微电网直接交易模式及策略[J]. 王健,周念成,王强钢,王鹏. 中国电机工程学报. 2018(17)
[7]基于区块链技术的协同采购云平台研究与应用[J]. 杨文峰,翁为杰,张昌福. 管理观察. 2018(03)
[8]基于旁路技术的IEC 61968消息监管及交互测试方案[J]. 刘鹏,盛万兴,吕广宪,陆一鸣,林涛,康先果. 电力系统自动化. 2018(06)
[9]基于区块链的微电网系统[J]. 朱兴雄,陈绍真,何清素. 电子技术与软件工程. 2018(01)
[10]基于拓扑势均衡的配电网信息物理系统规划算法[J]. 杨挺,黄志勇,盆海波,张亚健,牛宇卿. 电网技术. 2017(12)
硕士论文
[1]微电网多目标优化仿真调度研究[D]. 王禹尧.西安理工大学 2018
[2]基于D-S证据理论的光伏并网发电量预测研究[D]. 曾万昕.北京建筑大学 2018
[3]实时工业以太网EtherCAT系统从站设计[D]. 温艳坤.北方工业大学 2018
[4]云环境对工业互联网云平台市场发展的影响研究[D]. 张梦琳.湖南大学 2018
[5]微网逆变器控制策略潮流计算适应性分析及潮流算法研究[D]. 肖凡.电子科技大学 2018
[6]基于电能质量态势感知的分布式电源主动运行决策方法[D]. 陈明杰.湘潭大学 2017
[7]光伏微网不确定条件下电动汽车充放电主动运行决策方法[D]. 杨壮.湘潭大学 2017
[8]基于信息物理系统融合的广域电网阻尼控制方法研究[D]. 李霞.湖南大学 2017
[9]基于态势感知的配网调度系统设计[D]. 季峰.华北电力大学(北京) 2017
[10]含变流器分布式发电系统动态重构方法[D]. 陈武.湘潭大学 2016
本文编号：3520954
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