配電網(wǎng)智能功率路由器及標(biāo)準(zhǔn)功能塊設(shè)計(jì).pdf

1、傳統(tǒng)的配電網(wǎng)在面臨單向的電能傳輸時(shí)是平穩(wěn)并且被動(dòng)的，大范圍的分布式電源的應(yīng)用更改了電能的投遞模式從“垂直”的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為“水平”的結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)變滋生了主動(dòng)配電網(wǎng)（Active Distribution Network，ADN）的出現(xiàn)。為了在繼承傳統(tǒng)技術(shù)的同時(shí)能夠處理ADN中由于用戶(hù)參與而帶來(lái)的電網(wǎng)運(yùn)行的復(fù)雜性，國(guó)際上提出了“電網(wǎng)小區(qū)”以及智能功率路由器（Intelligent Power Router，IPR）的概念。作為ADN中劃分的“電

2、網(wǎng)小區(qū)”之間的靈活接口，IPR分散了傳統(tǒng)的中心控制功能，其智能性能夠?qū)崿F(xiàn)即刻地對(duì)本地區(qū)域的情況做出判斷，與此同時(shí)，在控制中心遭遇到自然的或者人為的重大災(zāi)難時(shí)能夠通過(guò) IPR之間的信息交互重新配置整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。
　　分布式電源的大范圍使用為智能功率路由器的發(fā)展帶來(lái)了良好的前景。怎樣構(gòu)造其結(jié)構(gòu)使其具備智能性、持續(xù)發(fā)展的能力以及能夠在出現(xiàn)故障時(shí)被方便地添加或者移除網(wǎng)絡(luò)而不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成為現(xiàn)階段迫切需要研究的問(wèn)題。本文結(jié)合了智能功

3、率路由器的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念、IEC61850標(biāo)準(zhǔn)提出的標(biāo)準(zhǔn)的信息模型以及IEC61499標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)分布式應(yīng)用提出的功能塊模型，做了以下的工作。
　　面向PID控制應(yīng)用設(shè)計(jì)了智能功率路由器的結(jié)構(gòu)。按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)第二版中新增的分層次整合控制功能的F邏輯節(jié)點(diǎn)的抽象方式，將智能功率路由器的各層功能分別映射為不同類(lèi)型的F邏輯節(jié)點(diǎn)，整合、簡(jiǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化了控制功能，該標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程能夠使不同廠(chǎng)家獨(dú)立生產(chǎn)的智能功率路由器之間相互兼容。按照面向分布式

4、應(yīng)用的IEC61499標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)化后的智能功率路由器的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了仿真實(shí)驗(yàn)。在國(guó)際上運(yùn)用的最廣泛的IEC61499標(biāo)準(zhǔn)的仿真工具FBDK中設(shè)計(jì)了仿真實(shí)現(xiàn)過(guò)程，添加了智能功率路由器內(nèi)部以及智能功率路由器之間的通信模塊，采用自上而下多層封裝的方式完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。封裝性使系統(tǒng)的預(yù)配置以及重配置成為可能。標(biāo)準(zhǔn)化后的智能功率路由器主要實(shí)現(xiàn) PID控制以及功率流最優(yōu)路徑選擇。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性。同時(shí)，提出了將智能功率路由器應(yīng)用到其