风光储混合电网信息管理系统设计与研发
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摘要：电网设备的日益增多使得数据和信息高速增长，大数据给电网发展带来了新的机遇和挑战。为了提高电网管理的智能化和信息化，有效降低运维成本，文章以风光储混合电网为研究对象，基于大数据应用场景分析，结合Android手机开发了风光储混合电网信息管理系统，实现对风电、光伏、储能等关键设备的电压、功率、环境等参数的实时监测和处理。实际应用表明，开发的系统能够有效地提高大数据应用的效率，便于电网进行实时优化决策，具有广泛的应用前景。
关键词：信息管理系统；大数据；开发
随着化石能源的日益枯竭，人类社会的发展迫切需要找到新的能源替代形式，在此背景下风电、光伏等新型清洁能源成为当前发展的主流。为了更好地提高能源利用效率，储能装置成为平衡风光能源的重要补充形式[1]。多种多样的能源形式提高了电网的智能化程度，但随着电网智能化技术的不断推进，电网设备越来越多，输出的信息数量也呈现指数增长，庞大的数据给电网的发展带来了机遇和挑战。因此，需要对大数据进行科学合理的使用，才能够更好地服务于电网安全、经济运行，而这离不开信息管理系统[2]。为此，为了更好地服务于风光储混合电网的日常管理，本文开发了一套适用于大数据应用场景的电网信息管理系统。
1风/光/储混合电网概述
风光储混合电网一般由风电、光伏和混合储能装置（如蓄电池、燃料电池、超级电容器等）和负荷组成[3]，是区域综合能源系统的基本构成形式，能够有效地降低对化石能源的依赖。其中，风电和光伏作为主要的电能供应设备，具有一定的波动性和随机性，对供电可靠性和电能质量有不良影响，因此，储能可以作为平抑波动性的补充设备，用于维持微电网内的能量平衡，具有削峰填谷功能，保证整个电网的暂态稳定[4]。
2风光储混合电网大数据应用场景分析
本文将大数据下的风光储混合电网应用场景逻辑划分为4个层次，如图1所示。在电网固有信息系统的基础上，形成了大数据的汇集与积累，催生出数据流动、交融和智能处理等多方面的电网需求，进而形成了电网的新应用场景，如设备参数辨识与优化、电网安全管理、电网经济调度等。
3系统的实现
3.1信息系统架构设计
风/光/储混合电网信息管理系统需要对各种设备和负荷进行远程实时监测，并和调控系统联动运作，实现运行过程中的保护与控制、能量的协调优化操作。本文设计的信息系统主要包括访问层、功能层、系统层和设备层。
3.2通信协议
系统采用SIM900A模块作为CPU，由SCADA系统收集实时数据，并通过RS485总线与SIM900A模块建立连接，通过GPRS无线网络将数据实时传送至用户手机服务端。编写SIM900A模块与手机服务端TCP连接的主要AT指令如下：AT=AUTO=NO;//工作方式选择AT+IPR=9600；//波特率参数确定AR+DNS=fgchh123.oicp.net,7576;//手机端IP地址和端口号设置AT+AUTO=YES;//模块工作类型设置
3.3手机端功能开发
基于VB6.0和SOCKET编程方式，实现手机端的数据接收和处理。大数据信息通过Winsock与Internet进行远程数据传输，并完成相应的数据处理，在人机界面上加以显示，同时具备存储和读取功能。安卓系统APP基于JAVA框架开发，并采用系统自带的兼容数据库SQLite进行大数据实时储存，功能的开发则结合了AndroidSDK+JAVAJDK6+Eclipse10三者的优点。编译完成后打包生成APK文件，发送至Android手机上安装运行后进入风光储混合电网远程监测主界面。服务端能够收集和处理各种电网大数据信息，如风电和光伏的电流电压变化、储能装置的容量等等。此外，系统也容纳了相应的环境参数监测功能，如图2所示。
4结语
本文在分析风光储混合电网的特征和大数据应用场景的基础上，设计了一个基于Android手机的风光储混合电网远程信息管理系统，方便管理者24h监测和处理电网大数据，提高了电网运行状态监测的灵活性与方便性，并使得电网大数据得到了高效利用。
参考文献
[1]吴鸣，季宇，郑楠，等.基于序列运算的风光储混合微电网可信容量评估[J].太阳能学报，2021，42（3）：251-258.
[2]张师，刘竞泽，田蕾，等.分布式风光储对中压配电网的影响[J].黑龙江电力，2021，43（1）：73-77.
[3]蔡利敏，何叶，张霆均，等.风光储多能互补电源集控系统设计[J].南方能源建设，2020，7（S2）：62-67.
[4]马紫琬，高仕红，汤洋，等.离网型风光储互补系统能量管理研究[J].湖北民族大学学报（自然科学版），2020，38（4）：459-463.
作者：李锦华 纪小周 单位：江苏龙源风力发电有限公司