本發(fā)明涉及微電網(wǎng)控制，具體涉及一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著分布式能源和可再生能源的廣泛應(yīng)用，微電網(wǎng)作為一種靈活、高效的電力系統(tǒng)解決方案，受到越來越多的關(guān)注。然而，在微電網(wǎng)的建設(shè)和運行過程中，由于不同設(shè)備的運行狀態(tài)各不相同，傳統(tǒng)的控制策略需要針對不同設(shè)備的現(xiàn)狀分別開發(fā)。這種方法不僅開發(fā)成本高、周期長，而且難以適應(yīng)外部變量的變化，無法滿足微電網(wǎng)動態(tài)控制的需求。此外，頻繁的策略編程和更新使得用戶滿意度下降，運維管理單位難以及時應(yīng)對外部環(huán)境的變化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)降低了控制策略的開發(fā)門檻，縮短了開發(fā)周期，提高了微電網(wǎng)控制的靈活性和適應(yīng)性。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括：

3、微網(wǎng)控制器，用于采集微電網(wǎng)中各終端設(shè)備的運行參數(shù)，并與其他模塊通信；

4、邏輯策略設(shè)計界面，提供圖形化的可視化編程環(huán)境，用于供用戶根據(jù)終端設(shè)備元素通過選擇參數(shù)和功能模塊構(gòu)建邏輯關(guān)系，利用邏輯語句，按照設(shè)定的邏輯框架，構(gòu)建個性化的控制策略；

5、模塊化功能庫，集成于邏輯策略設(shè)計界面中，包含預(yù)設(shè)的邏輯判斷、數(shù)學(xué)運算、控制指令功能模塊，支持用戶通過拖拽和嵌套方式組合；

6、策略模擬與驗證模塊，在策略部署前對用戶自定義的控制策略進(jìn)行模擬運行和驗證；

7、自動化部署機制，將驗證通過的控制策略轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行代碼，自動部署至微網(wǎng)控制器，實現(xiàn)策略的實時執(zhí)行；

8、動態(tài)適應(yīng)模塊，實時監(jiān)測外部變量和系統(tǒng)參數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)整規(guī)則，動態(tài)調(diào)整控制策略；

9、終端設(shè)備元素模塊，用于提供供用戶選擇的終端設(shè)備元素。

10、進(jìn)一步地，所述微網(wǎng)控制器形成的參數(shù)集合p＝{p1,p2,…,pn}，其中pi表示終端設(shè)備的實時運行參數(shù)，包括電壓、電流、有功功率、無功功率、蓄電池電量soc、光伏發(fā)電功率、設(shè)備負(fù)載率、時間。

11、進(jìn)一步地，所述邏輯策略設(shè)計界面利用邏輯語句，按照“如果…就執(zhí)行…直到…”的邏輯框架，構(gòu)建個性化的控制策略。

12、進(jìn)一步地，所述邏輯策略設(shè)計界面的工作流程如下：

13、step1：if部分

14、(1)用戶選擇終端設(shè)備元素；

15、(2)選擇相關(guān)參數(shù)；

16、(3)通過模塊化功能庫中的功能模塊，構(gòu)建條件c；

17、step2：then部分

18、(1)用戶選擇執(zhí)行的終端設(shè)備元素；

19、(2)選擇相關(guān)參數(shù)；

20、(3)通過模塊化功能庫中的功能模塊，構(gòu)建動作a；

21、step3：until部分

22、(1)用戶選擇終端設(shè)備元素；

23、(2)選擇相關(guān)參數(shù)；

24、(3)通過模塊化功能庫中的功能模塊，構(gòu)建結(jié)束條件c′；

25、step4：構(gòu)建控制策略s如下：

26、s：如果參數(shù)pi滿足條件c，就執(zhí)行動作a，直到參數(shù)pi滿足條件c'。

27、進(jìn)一步地，所述模塊化功能庫包括：

28、邏輯判斷模塊，用于構(gòu)建條件判斷語句；

29、數(shù)學(xué)運算模塊，用于數(shù)值計算；

30、控制指令模塊，用于發(fā)出控制指令；

31、變量模塊，用于用語定義和存儲中間計算結(jié)果或者狀態(tài)信息；

32、函數(shù)模塊，用于支持用戶自定義函數(shù)，實現(xiàn)復(fù)雜的邏輯；

33、時間選擇模塊，包括定時設(shè)置模塊和時間范圍設(shè)置模塊，所述定時設(shè)置模塊用于設(shè)置每天的特定日期和時間，所述時間范圍設(shè)置模塊用于設(shè)置開始時間和結(jié)束時間。

34、進(jìn)一步地，所述邏輯判斷模塊包括“大于”、“小于”、“等于”、“并且”、“或者”，用于構(gòu)建條件判斷語句；所述數(shù)學(xué)運算模塊包括“加法”、“減法”、“乘法”、“除法”，用于數(shù)值計算；所述控制指令模塊，包括“增加”、“減少”、“啟動設(shè)備”、“關(guān)閉設(shè)備”、“調(diào)整參數(shù)”、“充電”、“放電”，用于發(fā)出控制指令。

35、進(jìn)一步地，所述策略模擬與驗證模塊的工作流程如下：

36、a1、接收用戶在邏輯策略設(shè)計界面構(gòu)建的控制策略s；

37、a2、基于微電網(wǎng)的運行原理，建立仿真模型msim；

38、a3、基于微網(wǎng)控制器采集到的運行參數(shù)模擬實際運行環(huán)境；

39、a4、對于每個測試數(shù)據(jù)集，計算輸出結(jié)果：

40、

41、其中，f表示在仿真模型下，控制策略對輸入?yún)?shù)的作用過程；

42、a5、比較輸出結(jié)果和預(yù)期結(jié)果(即用戶期望值)，計算誤差：

43、

44、其中，e為輸出結(jié)果和預(yù)期結(jié)果的誤差，m為運行參數(shù)的數(shù)量；

45、a6、當(dāng)誤差e小于設(shè)定閾值∈時，策略驗證通過。

46、進(jìn)一步地，所述動態(tài)適應(yīng)模塊的工作流程如下：

47、b1、實時采集系統(tǒng)參數(shù)p和外部變量v，所述外部變量包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度；

48、b2、根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)整規(guī)則r，修改控制策略s，形成新的策略s'：

49、s′＝adjust(s,p,v,r)

50、b3、將新的策略s'通過自動化部署機制部署至微網(wǎng)控制器。

51、進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)的調(diào)整規(guī)則r為一組條件-動作對集合，表示為r＝{(vi,ai)}，其中vi表示外部變量的變化，ai表示對應(yīng)的策略調(diào)整操作；當(dāng)檢測到外部變量v發(fā)生變化，滿足某一條件vi時，執(zhí)行對應(yīng)的策略調(diào)整操作ai，更新控制策略s。

52、進(jìn)一步地，所述終端設(shè)備元素包括變壓器、低壓開關(guān)、高壓開關(guān)、逆變器、儲能設(shè)備、光伏發(fā)電機組、風(fēng)電發(fā)電機組、無功補償器，通過設(shè)備名稱及編號的形式供用戶選擇。

53、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明提供了一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過圖形化的可視化編程環(huán)境，用戶可通過拖拽和連接功能模塊，輕松構(gòu)建個性化的控制策略；策略模擬與驗證模塊在策略部署前進(jìn)行模擬運行，確保策略的正確性；自動化部署機制將策略自動生成可執(zhí)行代碼并部署，實現(xiàn)策略的實時應(yīng)用；動態(tài)適應(yīng)模塊根據(jù)外部變量的變化，實時調(diào)整控制策略，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性。該系統(tǒng)降低了控制策略的開發(fā)門檻，縮短了開發(fā)周期，提高了微電網(wǎng)控制的靈活性和適應(yīng)性。

技術(shù)特征：

1.一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微網(wǎng)控制器形成的參數(shù)集合p＝{p1,p2,…,pn}，其中pi表示終端設(shè)備的實時運行參數(shù)，包括電壓、電流、有功功率、無功功率、蓄電池電量soc、光伏發(fā)電功率、設(shè)備負(fù)載率、時間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述邏輯策略設(shè)計界面利用邏輯語句，按照“如果…就執(zhí)行…直到…”的邏輯框架，構(gòu)建個性化的控制策略。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述邏輯策略設(shè)計界面的工作流程如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述模塊化功能庫包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述邏輯判斷模塊包括“大于”、“小于”、“等于”、“并且”、“或者”，用于構(gòu)建條件判斷語句；所述數(shù)學(xué)運算模塊包括“加法”、“減法”、“乘法”、“除法”，用于數(shù)值計算；所述控制指令模塊，包括“增加”、“減少”、“啟動設(shè)備”、“關(guān)閉設(shè)備”、“調(diào)整參數(shù)”、“充電”、“放電”，用于發(fā)出控制指令。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述策略模擬與驗證模塊的工作流程如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)適應(yīng)模塊的工作流程如下：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的調(diào)整規(guī)則r為一組條件-動作對集合，表示為r＝{(vi,ai)}，其中vi表示外部變量的變化，ai表示對應(yīng)的策略調(diào)整操作；當(dāng)檢測到外部變量v發(fā)生變化，滿足某一條件vi時，執(zhí)行對應(yīng)的策略調(diào)整操作ai，更新控制策略s。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述終端設(shè)備元素包括變壓器、低壓開關(guān)、高壓開關(guān)、逆變器、儲能設(shè)備、光伏發(fā)電機組、風(fēng)電發(fā)電機組、無功補償器，通過設(shè)備名稱及編號的形式供用戶選擇。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于可視化邏輯編程的微電網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括：微網(wǎng)控制器，用于采集微電網(wǎng)中各終端設(shè)備的運行參數(shù)；邏輯策略設(shè)計界面，提供圖形化的可視化編程環(huán)境，用于構(gòu)建個性化的控制策略；模塊化功能庫，集成于邏輯策略設(shè)計界面中，支持用戶通過拖拽和嵌套方式組合；策略模擬與驗證模塊，在策略部署前對控制策略進(jìn)行模擬運行和驗證；自動化部署機制，將控制策略轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行代碼，自動部署至微網(wǎng)控制器，實現(xiàn)策略的實時執(zhí)行；動態(tài)適應(yīng)模塊，實時監(jiān)測外部變量和系統(tǒng)參數(shù)，根據(jù)調(diào)整規(guī)則，動態(tài)調(diào)整控制策略；終端設(shè)備元素模塊，供用戶選擇終端設(shè)備元素。該系統(tǒng)降低了控制策略的開發(fā)門檻，縮短了開發(fā)周期，提高了微電網(wǎng)控制的靈活性和適應(yīng)性。

技術(shù)研發(fā)人員：陳新淳,黃瓊瑜,陳新庚,柯俊杰,林少彬,周金聰,鄧詩詩,洪冰心
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)福建省電力有限公司石獅市供電公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22