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摘要：随着经济和各行各业的快速发展，综合能源微电网充分利用DG的优点，实现系统灵活、多变的“即插即用”功能，为改善传统电网规划有限、灵活性差等问题提供了实现路径。由于系统中各类控制设备间的通信受到较多干扰因素的影响，导致系统的可靠性较低。基于电网系统的通行间歇问题，电网系统逐步从集中式向分布式控制方式转变，分布式结构的综合能源微电网能量调度尤为重要。在综合能源微电网构建过程中应当采取有效的分布式能量管理调度手段，实现整个综合能源微电网的有效调度，解决综合能源微电网的调度问题。
关键词：综合能源微电网管理系统；能量优化调度；电力能耗；监测管理；用电行为
引言
综合能源微电网的高效运行不仅能提高能源利用率，建立光伏发电系统模型和能量优化调度模型；并通过综合能源微电网系统监测管理平台分析了研究中心的电力能耗模式和用户用电行为特征，以实现更好的能源管理。
1综合能源微电网信息管理中存在的问题
泛在综合能源微电网数据量大，数据类型复杂。在实现综合能源微电网的智能调度、实时监测及电力企业的信息化管理过程中，包含设备状态监控数据、设备检修维护日志、设备仿真数据结构化数据及信息化系统的半结构化数据等。电力企业市场营销数据又包括售电、用电客户、电价交易等方面的数据。这些数据包括二维数据流、图像数据、波形数据、文本数据等。其次，这些数据作为系统的运行状态的多个维度的刻画，系统需要利用各种大数据分析与预测算法快速处理和分析这些数据，然后将其转换成可以指导电网运行的决策信息，从而实现对电网的智能管理和实时调度。当前泛在综合能源微电网的多种运行模式与控制机制非常复杂，缺乏可靠的数据安全传输与认证保障。综合能源微电网在并网运行的情况下，既可以与外部电网并网运行，也可以脱网运行；在独立运行的情况下，不与外部电网连接，能够实现电力电量的自我平衡。这种复杂的运行模式，促进了分布式电源所产生电能合理分配的同时，避免了综合能源微电网与主电网直接连接所带来的弊端，但是对微网集群之间高效协作产生了更高的要求。由于微网之间的业务数据相互隔离，同一协作微网集群的业务需要按业务的关联性在多个微网集群间共享。此外，综合能源微电网多网群协作需要复杂的控制和调度，当前研究主要集中在协作机制和策略研究上，较少涉及数据安全传输与认证保障。由于综合能源微电网的控制单元分布式部署，无法集中保护，因此易于受到各种类型的攻击，例如篡改和伪造控制指令恶意联网、恶意脱网等。
2综合能源微电网管理系统
2.1调度系统功能
从分布式结构的管理功能来看，在管理功能设定过程中，实现对综合能源微电网系统发电与负荷功率的预测，为储能设备建立合理的充放电管理策略，需为系统内部每个分布式能量控制器提供功率和电压设定点，满足微网系统中的热负荷和电负荷需求，最大限度的提高微电源的运行效率，该综合能源微电网分布式能量管理调度系统分为3层。第一层的功能是实现综合能源微电网分布式电源或储能设备与主网能量的交互；第二层的功能是实现综合能源微电网中心控制器对各类储能组件的监控和协调，主要处理保护层节点信息和运算层的信息；第三层是由微网能量服务层来实现对基层目标控制值的通信和协调功能，主要接受来自基层邻节点的数据，通过保护层和基层控制器的运算，分别输出电压、频率至运算层。协调的过程是全局优化的过程，主要是改善微电源对系统负荷的变化和输出电压的响应，保证综合能源微电网稳定运行。
2.2综合能源微电网群的调频容量配备规则分析
在综合能源微电网群中，每个综合能源微电网配备的调频备用容量的大小和调频成本各异，并随着运行工况的变化而变化，使得各个综合能源微电网的调频能力及调频成本出现差异。这种差异体现在两个方面：一是单个综合能源微电网的调频备用容量会随着运行工况的变化而变化，导致其应对有功扰动的调频能力发生变化；二是在任意工况下，各个综合能源微电网调频能力会出现差异。对于单个综合能源微电网，如果其调频能力不足，则体现为其不能完全承担自身有功的变化，需要其他综合能源微电网的支持；对于综合能源微电网群，如果其调频容量不足，则会导致系统性调频的崩溃。为了达到整个综合能源微电网群的调频要求，发挥综合能源微电网群互联互济的优势，在综合能源微电网群的设计建设阶段，一般选用柴油发电机或燃气轮机等可控微源作为其调频备用容量，其调频备用容量的配备应遵循下列规则：1）在条件允许的情况下，参考大电网备用容量的配备规则，各个综合能源微电网应尽量配备足够的调频备用。2）整个综合能源微电网群必须配备足够的调频备用，以弥补某些综合能源微电网的调频备用配备不足的问题。3）综合能源微电网群中，必须具有至少一个调频备用充足的主调频综合能源微电网，能够支撑综合能源微电网群的调频需求。其调频备用容量应为综合能源微电网群总备用需求减去其他非主调频综合能源微电网的调频配备容量之和。在设计建设阶段，综合能源微电网群必须在整体上配备有足够的调频备用容量，这是在运行中实施综合能源微电网群频率调整控制的前提。
2.3综合能源微电网系统监测管理平台
在该系统数学模型基础上，电力大学扬中智能电气研究中心综合能源微电网管理系统实现了能量的优化调度管理，根据研究中心的综合能源微电网能量调度和管理情况，研究中心开发了综合能源微电网能耗监测管理平台。该监测管理平台以工作站主机、通讯设备、测控单元为基本单元，以中心所在园区的实时用电信息的数据采集、开关状态监测及远程管理与控制为基础平台。平台综合情况主要反映系统中电力能耗数据采集的概况，其中包括系统的电力能耗概览、电力能耗占比、电力能耗统计等主要情况，并以曲线、条状统计图、饼状图的形式显示总电力能耗走势图、配套相关的日能耗、月能耗、年能耗统计报表以及各个功能区、各个楼层的电能耗能比重，系统管理者可以通过注册、登录，成功进入系统主页面，可以自行选择时间查看电力能耗统计情况。
2.4频率调整控制功能
综合能源微电网控制中心MGCC主要实现四个功能。1）综合能源微电网本地信息管理及上传①本地信息管理。按照一定的时间周期，进行综合能源微电网的本地信息收集与管理，包括综合能源微电网的各调频机组的功率调节能力和调节成本，及自愈调整能力不足时的互济调整请求信号的形成。②上传信息。按照一定的时间周期，MGCC将各微网的相关信息上传给MGGCC，包括综合能源微电网的功率调节能力和调节报价，及自愈调整能力不足时的互济调整请求信号2）执行本地TBC自愈经济性频率调整功能判断来自综合能源微电网自身的功率扰动，当有功增加时，MGCC按照成本由低到高的顺序安排调频机组增发功率；当有功减小时，则按照成本由高到低的顺序安排调频机组减发功率，直到完全承担自身功率变化量、系统频率恢复和联络线功率偏差消除。
结语
综合能源微电网分布式能源管理系统的可靠、高效运行。调度策略提高了系统分布式资源的协调运行，能量管理实现了系统功率的精确控制，提高了综合能源微电网的运行效果，也为综合能源微电网结构优化和调度评价提供了路径参考。
参考文献：
[1]戴志辉，陈冰研，谢军，等.含多微网的主动配电网分层调度策略[J].电力系统保护与控制，2018，46（18）：121-127.
作者简介：
苏勤勇（1973—）男，汉族，研究生，工程师，主要从事电网调度、运营监测分析管理工作等。