CN103124069A - 一体化智能控制电力供应系统及其控制方法 - Google Patents

一体化智能控制电力供应系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一体化智能控制电力供应系统及其控制方法，其通过把能源控制单元和电能转换逆变单元结合在一起，将能源控制单元与储能设备和无线接收设备完美的集成在一起，成为一个完整的一体化多功能电力供应系统。通过太阳能，风能，水能和地热能等各种新能源产生的电能通过能源控制控制单元的调配，分别给储能设备（蓄电池等）充电，并且经过逆变器等电能转换逆变单元变为交流电。并且分别提供给用电负载，如有多余电能也可把多余电力输入到电网卖电，实现对新能源所产生电能最大程度的运用，提高电能利用率，同时在新能源所产生的电能不足以支撑用电负载时也可通过调用储能设备或者外部电网的电力同时为负载供电，可保证用电负载的正常运行，提高设备的可靠性。

Description

一体化智能控制电力供应系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种新能源发电技术领域，具体涉及一种一体化智能控制电力供应系统及其控制方法。
背景技术
当前很多不间断供电系统都是通过发电机进行持续供电，发电机由于污染环境，成本高以及维护代价也较高的缺点面临被淘汰可能。另外太阳能系统只能白天发电而且容易受到天气温度影响也受到制约；风能也受到天气影响等都不能实现稳定持久电力供应；另外由于很多利用风能，太阳能，地热能和水能设备的系统都安装在偏远或者不容易管理维护的地区，如何实现远程监控和控制也是当前制约洁净能源发展的一个极大瓶颈。此外因为我国地形复杂，许多偏远和孤岛等不容易铺设电网的地区以及特殊用途的领域都有很大需求对于一体化多功能智能控制电力供应系统。
发明内容
本发明目的在于提供一种一体化智能控制电力供应系统及其控制方法，其可实现对新能源的合理及有效地运用，并且远程监控和控制新能源发电设备的运行，实现电能最优利用方式，提高设备运转效率。
为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：
一种一体化智能控制电力供应系统，所述电力供应系统包括新能源、能源控制单元、电能转换逆变单元、储能设备以及外部电网，输入的新能源经能源控制单元再同时接入电能转换逆变单元、储能设备以及外部电网，所述能源控制单元用于控制送入电能转换逆变单元、储能设备的电能，同时所述能源控制单元控制调用外部电网的电能。
作为优化，所述电力供应系统中设有无线收发单元，所述无线收发单元与能源控制单元相连，所述能源控制单元通过无线收发单元与上级监控单元相连，用于上级监控单元对电力供应系统的电能监测。
作为优化，外部的用电负载接在电能逆变转换单元后端，同时用电负载也与外部电网相连，并且始终以保证用电负载稳定性为优先，根据能源供应状况实时与外部电网智能连接进行供电或者卖电。
本发明还提供了一种一体化智能控制电力供应系统的控制方法，所述控制方法通过能源控制单元对送至电能转换逆变单元、储能设备的电能以及调用外部电网的电能进行调控，对电力供应进行控制的方法根据用电负载的工作功率与新能源电能间的关系可分为以下几种情况： 
用电负载的功率小于新能源所产生的电能时，所述电力供应系统通过电能转换逆变单元将新能源转换为用电负载工作的电能，同时如果储能设备未达到满电状态，新能源所产生的多余电能为储能设备充电，如果储能设备达到满电状态，新能源所产生的多余电能输送至外部电网，用于为外部电网输入电力；
用电负载的功率等于新能源所产生的电能，所述电力供应系统通过电能转换逆变单元将新能源转换为用电负载工作的电能；
用电负载的功率大于新能源所产生的电能，如果储能设备内储存有电能，能源控制单元则调用储能设备内所存储的电能同时为用电负载供电以满足负载正常工作，如果储能设备中无电能，能源控制单元则调用外部电网的电力同时为用电负载供电以满足负载正常工作。
所述电力供应系统中的能源控制单元在对电能进行调控时，可通过无线设备与上级监控单元相连，将设备运行情况实时发送至上级监控单元。
作为优化，上级监控单元可发送控制指令至能源控制单元，用于远程调整设备的运行状态以提高设备安全性。
另外，当外部新能源因为自然条件无法供电时，所述能源控制单元也可通过控制发电机工作进而采取发电机所产生的电力为用电负载供电以满足负载正常工作。
相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：
本发明描述了一种一体化智能控制电力供应系统及其控制方法，其通过把能源控制单元和电能转换逆变单元结合在一起，将能源控制单元与储能设备和无线接收设备完美的集成在一起，成为一个完整的一体化多功能电力供应系统。通过太阳能，风能，水能和地热能等各种新能源产生的电能通过能源控制控制单元的调配，分别给储能设备（蓄电池等）充电，并且经过逆变器等电能转换逆变单元变为交流电。并且分别提供给用电负载，如有多余电能也可把多余电力输入到电网卖电，实现对新能源所产生电能最大程度的运用，提高电能利用率，同时在新能源所产生的电能不足以支撑用电负载时也可通过调用储能设备或者外部电网的电力同时为负载供电，可保证用电负载的正常运行，提高设备的可靠性。
除此之外，控制者可以通过手持移动设备或者互联网与能源控制单元相连，根据自己需求和实际运行状况，通过远程数据监控以及控制中心（上文中的上级监控单元）给本电力供应系统下达指令，以及随时监控电站的运行状况，便于及时对电站和系统进行维护，提高设备的安全性，并实现对电力供应系统的实时监控。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明实施例的系统结构框图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例：
本实施例描述了一种一体化智能控制电力供应系统，所述电力供应系统包括新能源、能源控制单元、电能转换逆变单元、储能设备以及外部电网，输入的新能源经能源控制单元再同时接入电能转换逆变单元、储能设备以及外部电网，所述能源控制单元用于控制送入电能转换逆变单元、储能设备的电能，同时所述能源控制单元控制调用外部电网的电能。
所述电力供应系统中设有无线收发单元，所述无线收发单元与能源控制单元相连，所述能源控制单元通过无线收发单元与上级监控单元相连，用于上级监控单元对电力供应系统的电能监测。
外部的用电负载接在电能逆变转换单元后端，同时用电负载也与外部电网相连，并且始终以保证用电负载稳定性为优先，根据能源供应状况实时与外部电网智能连接进行供电或者卖电。
本实施例还描述了一种与一体化智能控制电力供应系统相配的控制方法，所述控制方法通过能源控制单元对送至电能转换逆变单元、储能设备的电能以及调用外部电网的电能进行调控，对电力供应进行控制的方法根据用电负载的工作功率与新能源电能间的关系可分为以下几种情况： 
用电负载的功率小于新能源所产生的电能时，所述电力供应系统通过电能转换逆变单元将新能源转换为用电负载工作的电能，同时如果储能设备未达到满电状态，新能源所产生的多余电能为储能设备充电，如果储能设备达到满电状态，新能源所产生的多余电能输送至外部电网，用于为外部电网输入电力；
用电负载的功率等于新能源所产生的电能，所述电力供应系统通过电能转换逆变单元将新能源转换为用电负载工作的电能；
用电负载的功率大于新能源所产生的电能，如果储能设备内储存有电能，能源控制单元则调用储能设备内所存储的电能同时为用电负载供电以满足负载正常工作，如果储能设备中无电能，能源控制单元则调用外部电网的电力同时为用电负载供电以满足负载正常工作。
所述电力供应系统中的能源控制单元在对电能进行调控时，可通过无线设备与上级监控单元相连，将设备运行情况实时发送至上级监控单元。
上级监控单元可发送控制指令至能源控制单元，用于远程调整设备的运行状态以提高设备安全性。
另外，当外部新能源因为自然条件无法供电时，所述能源控制单元也可通过控制发电机工作进而采取发电机所产生的电力为用电负载供电以满足负载正常工作。
上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种一体化智能控制电力供应系统，其特征在于，所述电力供应系统包括新能源、能源控制单元、电能转换逆变单元、储能设备以及外部电网，输入的新能源经能源控制单元再同时接入电能转换逆变单元、储能设备以及外部电网，所述能源控制单元用于控制送入电能转换逆变单元、储能设备的电能，同时所述能源控制单元控制调用外部电网的电能。
2.根据权利要求1所述的一体化智能控制电力供应系统，其特征在于，所述电力供应系统中设有无线收发单元，所述无线收发单元与能源控制单元相连，所述能源控制单元通过无线收发单元与上级监控单元相连，用于上级监控单元对电力供应系统的电能监测。
3.根据权利要求1所述的一体化智能控制电力供应系统，其特征在于，外部的用电负载接在电能逆变转换单元后端，同时用电负载也与外部电网相连，并且始终以保证用电负载稳定性为优先，根据能源供应状况实时与外部电网智能连接进行供电或者卖电。
4.一种一体化智能控制电力供应系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法通过能源控制单元对送至电能转换逆变单元、储能设备的电能以及调用外部电网的电能进行调控，对电力供应进行控制的方法根据用电负载的工作功率与新能源电能间的关系可分为以下几种情况： 
用电负载的功率小于新能源所产生的电能时，所述电力供应系统通过电能转换逆变单元将新能源转换为用电负载工作的电能，同时如果储能设备未达到满电状态，新能源所产生的多余电能为储能设备充电，如果储能设备达到满电状态，新能源所产生的多余电能输送至外部电网，用于为外部电网输入电力；
用电负载的功率等于新能源所产生的电能，所述电力供应系统通过电能转换逆变单元将新能源转换为用电负载工作的电能；
用电负载的功率大于新能源所产生的电能，如果储能设备内储存有电能，能源控制单元则调用储能设备内所存储的电能同时为用电负载供电以满足负载正常工作，如果储能设备中无电能，能源控制单元则调用外部电网的电力同时为用电负载供电以满足负载正常工作。
5.根据权利要求4所述的一体化智能控制电力供应系统的控制方法，其特征在于，所述电力供应系统中的能源控制单元在对电能进行调控时，可通过无线设备与上级监控单元相连，将设备运行情况实时发送至上级监控单元。
6.根据权利要求5所述的一体化智能控制电力供应系统的控制方法，其特征在于，上级监控单元可发送控制指令至能源控制单元，用于远程调整设备的运行状态以提高设备安全性。
7.根据权利要求5所述的一体化智能控制电力供应系统的控制方法，其特征在于，当外部新能源因为自然条件无法供电时，所述能源控制单元也可通过控制发电机工作进而采取发电机所产生的电力为用电负载供电以满足负载正常工作。
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