CN105281370A - 能源控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种能源控制系统及方法，通过逆变器对光伏直流降压器输出的电流进行逆变后输出至若干用电负载；通过采集子系统采集用电负载的状态信息和太阳能发电量；处理器通过所采集的数据对第一切换电路进行控制，以控制用电负载与所述市电接口的通/断。可见，通过本发明实施例提供的能源控制系统及方法，当控制用电负载与市电电连接时，可以通过市电为用电负载供电，当禁止用电负载与市电电连接时，可以只通过太阳能发电对用电负载供电，由于将太阳能转换的到的电能进行逆变后输出给若干交流供电负载，保证太阳能转换得到电能的最大利用化，减少浪费，而且可以在太阳能转换得到的电能不足时通过市电供电，保证用电负载供电的不间断。

Description

能源控制系统及方法

技术领域

本发明涉及能源控制技术领域，更具体地说，涉及一种能源控制系统及方法。

背景技术

在光伏太阳能和智能电网高速发展的今天，人们对太阳能的利用得到了前所未有的提高。而传统的太阳能利用方式都是将太阳能转换得到的电能直接用于特定的直流负载，很少对太阳能产生的电能进行管理、控制，造成很大的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种能源控制系统及方法，以对太阳能产生的电能进行管理，减少浪费。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种能源控制系统，包括：

分别与光伏直流降压器和若干用电负载电连接的逆变器；

用于采集所述若干用电负载的状态信息，并基于所述光伏直流降压器或所述逆变器采集太阳能发电量的采集子系统；

分别与所述若干用电负载和市电接口电连接的第一切换电路；

分别与所述采集子系统、所述第一切换电路电连接，用于基于所述采集子系统采集的数据对所述第一切换电路进行控制，以控制所述若干用电负载与所述市电接口电连接的通/断的处理器。

上述系统，优选的，所述第一切换电路为继电器或继电器组。

上述系统，优选的，所述采集子系统包括：用于采集所述若干用电负载的状态信息的第一类传感器和用于采集所述逆变器输出电压和/或电流的第二类传感器。

上述系统，优选的，所述采集子系统包括：

用于采集所述若干用电负载的状态信息的第一类传感器和用于采集所述光伏直流降压器的输出端电量的智能电表。

上述系统，优选的，还包括：

分别与所述光伏直流降压器和所述处理器电连接的充电电路；

与所述充电电路电连接的储能柜；

所述处理器包括：基于所述采集子系统采集的数据控制所述充电电路的开启/关闭的处理器。

上述系统，优选的，还包括：第二切换电路；

所述储能柜还通过所述第二切换电路与所述若干用电负载电连接；

所述处理器包括：基于所述采集子系统采集的数据对所述第二切换电路进行控制，以控制所述储能柜与所述若干用电负载的通/断的处理器。

上述系统，优选的，还包括：

与所述处理器电连接的上位机。

一种能源控制方法，包括：

对光伏直流降压器输出的电流进行逆变后输出至若干用电负载；

采集太阳能发电量和所述若干用电负载的状态信息；

基于所采集的若干用电负载的状态信息和所述太阳能发电量，控制所述若干用电负载与市电接口电连接的通/断。

上述方法，优选的，所述基于所采集的若干用电负载的状态信息和所述太阳能发电量，控制所述若干用电负载与市电接口电连接的通/断包括：

基于所采集的若干用电负载的状态信息确定所述若干用电负载的总用电量；

若所述太阳能发电量与所述若干用电负载的总用电量的差值大于第一预设阈值，禁止所述若干用电负载与所述市电接口电连接；

若所述太阳能发电量小于所述若干用电负载的总用电量，控制所述若干用电负载与所述市电接口电连接。

上述方法，优选的，还包括：

若所述太阳能发电量与所述若干用电负载的总用电量的差值大于第二预设阈值，控制所述光伏直流降压器为储能柜充电；

若所述太阳能发电量与所述若干用电负载的总用电量的差值小于所述第二预设阈值，禁止所述光伏直流降压器为储能柜充电；

所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。

上述方法，优选的，当所述太阳能发电量小于所述若干用电负载的总用电量时，还包括：

控制所述储能柜与所述若干用电负载电电连接；

所述控制所述若干用电负载与所述市电接口电连接包括：

当所述储能柜的电量小于预设电量阈值时，控制所述若干用电负载与所述市电接口电连接。

上述方法，优选的，还包括：

将所采集的若干用电负载的状态信息和所述太阳能发电量上传至上位机进行显示。

通过以上方案可知，本申请提供的一种能源控制系统及方法，通过逆变器对光伏直流降压器输出的电流进行逆变后输出至若干用电负载；通过采集子系统采集用电负载的状态信息和太阳能发电量；处理器通过所采集的数据对第一切换电路进行控制，以控制用电负载与所述市电接口的通/断。可见，通过本发明实施例提供的能源控制系统及方法，当控制用电负载与市电电连接时，可以通过市电为用电负载供电，当禁止用电负载与市电电连接时，可以只通过太阳能发电对用电负载供电，由于将太阳能转换的到的电能进行逆变后输出给若干交流供电负载，保证太阳能转换得到电能的最大利用化，减少浪费，而且可以在太阳能转换得到的电能不足时通过市电供电，保证用电负载供电的不间断。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的能源控制系统的一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的能源控制系统的另一种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的能源控制系统的又一种结构示意图；

图4为本申请实施例提供的能源控制方法的一种实现流程图。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的能源控制系统的一种结构示意图，可以包括：

逆变器1，采集子系统2，第一切换电路3和处理器4；其中，

逆变器1分别与光伏直流降压器和若干用电负载电连接，用于将光伏直流降压器输出的直流电进行逆变，得到市电标准的交流电，所得到的交流电用于给若干交流负载供电。

光伏直流降压器与太阳能采集板相连接，用于对太阳能采集板输出的电信号进行降压处理。

交流负载可以包括但不限于以下几种：变频风机、变频压缩机、照明系统、除湿系统、网络运行系统等。

采集子系统2用于采集上述若干用电负载的状态信息和太阳能发电量。其中，用电负载的状态信息可以包括但不限于以下几种：电压、电流等。采集子系统2可以基于所述光伏直流降压器或所述逆变器采集太阳能发电量，具体的，可以在逆变器1输出端采集，也可以在逆变器1输入端，即光伏直流降压器输出端采集。

第一切换电路3分别与若干用电负载和市电接口电连接，通过第一切换电路3可以控制上述若干用电负载是否通过市电接口供电。

处理器4分别与采集子系统2，第一切换电路3电连接，用于基于采集子系统2采集的数据对第一切换电路3进行控制，以控制若干用电负载与市电接口电连接的通或断。当用电负载与市电接口的电连接断开时，用电负载只通过太阳能供电。

处理器4可以基于采集子系统2所采集的若干用电负载的状态信息确定该若干用电负载的总用电量；若太阳能发电量与该若干用电负载的总用电量的差值大于第一预设阈值，断开若干用电负载与所述市电接口的电连接，即只通过太阳能发电为负载供电；若该太阳能发电量小于若干用电负载的总用电量，控制若干用电负载与市电接口电连接，由于太阳能和市电单独对负载进行供电，当控制若干用电负载与市电接口电连接时，同时控制逆变器停止输出电信号，实现只通过市电为上述若干用电负载供电。

当太阳能发电量与该若干用电负载的总用电量的差值大于第一预设阈值时，说明太阳能发电量充足，此时可以只通过太阳能发电为用电负载供电；当太阳能发电量小于若干用电负载的总用电量时，说明太阳能发电量不足以为上述若干用电负载供电，此时可以使用市电为上述若干用电负载供电。

本发明实施例提供的能源控制系统，通过逆变器对光伏直流降压器输出的电流进行逆变后输出至若干用电负载；通过采集子系统采集用电负载的状态信息和太阳能发电量；处理器通过所采集的数据对第一切换电路进行控制，以控制用电负载与所述市电接口的通/断。可见，通过本发明实施例提供的能源控制系统，当控制用电负载与市电接口电连接时，可以通过市电为用电负载供电，当禁止用电负载与市电接口电连接时，可以只通过太阳能发电对用电负载供电，由于将太阳能转换得到的电能进行逆变后输出给若干交流供电负载，保证太阳能转换得到电能的最大利用化，减少浪费，而且可以在太阳能转换得到的电能不足时通过市电供电，保证用电负载供电的不间断。

可选的，第一切换电路可以为继电器，也可以为继电器组，即由若干继电器组成。具体继电器组的结构可以根据使用情况确定。

可选的，采集子系统2可以包括：用于采集若干用电负载的状态信息的第一类传感器和用于采集逆变器的输出电压和/或输出电路的第二类传感器。

第一类传感器可以包括电压传感和/或电流传感器，还可以包括温度传感器等。

第二类传感器可以包括电压传感和/或电流传感器，通过第二类传感器采集的数据可以计算出太阳能发电量的多少。

可选的，采集子系统2可以包括：用于采集若干用电负载的状态信息的第一类传感器和用于采集光伏直流降压器的输出端电量的智能电表。

与前一实施例不同，本发明实施例中，通过智能电表直接采集光伏直流降压器的输出端电量，智能电表可以通过无线通讯方式将采集的光伏直流降压器的输出端电量发送给处理器4。

可选的，在图1所示实施例的基础上，本发明实施例提供的能源控制系统的另一种结构示意图如图2所示，还可以包括：

充电电路5，分别与光伏直流降压器和处理器4电连接

储能柜6，与充电电路5点连接。

处理器4具体可以包括：基于采集子系统2采集的数据控制充电电路5开启或关闭的处理器。也就是说，处理器4除了用于基于采集子系统2采集的数据对第一切换电路3进行控制，以控制若干用电负载与市电接口电连接的通或断外，还可以基于采集子系统2采集的数据控制充电电路5开启或关闭。

当充电电路5开启时，光伏直流降压器可以通过充电电路5为储能柜6充电，即将太阳能发电产生的电能进行存储。当充电电路5关闭时，则停止对储能柜6进行充电。

若太阳能发电量与上述若干用电负载的总用电量的差值大于第二预设阈值，控制光伏直流降压器为储能柜充电；

若太阳能发电量与若干用电负载的总用电量的差值小于第二预设阈值，禁止光伏直流降压器为储能柜充电；

第二预设阈值大于第一预设阈值。

太阳能发电量与上述若干用电负载的总用电量的差值大于第二预设阈值，说明太阳能发电量除了用于为用电负载供电外，发电量还有剩余，这些剩余电量可以通过储能柜6进行存储。

可选的，在图2所示实施例的基础上，本发明实施例提供的能源控制系统的又一种结构示意图如图3所示，还可以包括：

与处理器4电连接的第二切换电路7；

本发明实施例中，储能柜6还通过第二切换电路7与若干用电负载电连接；

处理器4具体可以包括：基于采集子系统2采集的数据对第二切换电路7进行控制，以控制储能柜6与若干用电负载的通或断的处理器。也就是说，处理器4除了具有前述功能外，还可以通过第二切换电路7控制储能柜6是否为用电负载供电。

当太阳能发电量小于上述若干用电负载的总用电量时，处理器4可以控制储能柜6与上述若干用电负载电连接，由储能柜6为上述若干用电负载供电。当储能柜6的电量小于预设电量阈值(储能柜6电量不足)时，再控制上述用电负载与市电接口电连接。

也就是说，本发明实施例中，优先使用太阳能发电为上述若干用电负载充电，当太阳能发电量不足时，若储能柜6存储有足够的电量，则优先使用储能柜6为上述若干用电负载充电，若储能柜6电路不足，才使用市电为上述若干用电负载供电。

可选的，本发明实施例提供的能源控制系统还可以包括：

与处理器4电连接的上位机。处理器4可以将采集子系统2采集的若干用电负载的状态信息和太阳能发电量上传至上位机进行显示。方便用户查看。

与系统实施例相对应，本发明实施例还提供一种能源控制方法，本发明实施例提供的能源控制方法的一种实现流程图如图4所示，可以包括：

步骤S41：对光伏直流降压器输出的电流进行逆变后输出至若干用电负载；

将光伏直流将延期输出的电流进行逆变，得到市电标准的交流电，所得到的交流电用于给若干交流负载供电。交流负载可以包括但不限于以下几种：变频风机、变频压缩机、照明系统、除湿系统、网络运行系统等。

步骤S42：采集太阳能发电量和上述若干用电负载的状态信息；

用电负载的状态信息可以包括但不限于以下几种：电压、电流等。

步骤S43：基于所采集的若干用电负载的状态信息和太阳能发电量，控制上述若干用电负载与市电接口电连接的通/断。当用电负载与市电接口的电连接断开时，用电负载只通过太阳能供电。

具体的，可以基于所采集的若干用电负载的状态信息确定该若干用电负载的总用电量；若太阳能发电量与该若干用电负载的总用电量的差值大于第一预设阈值，断开若干用电负载与市电接口电连接，即只通过太阳能发电为负载供电；若该太阳能发电量小于若干用电负载的总用电量，控制若干用电负载与市电接口电连接，由于太阳能和市电单独对负载进行供电，当控制若干用电负载与市电接口电连接时，同时控制逆变器停止输出电信号，实现只通过市电为上述若干用电负载供电。

当太阳能发电量与该若干用电负载的总用电量的差值大于第一预设阈值时，说明太阳能发电量充足，此时可以只通过太阳能发电为用电负载供电；当太阳能发电量小于若干用电负载的总用电量时，说明太阳能发电量不足以为上述若干用电负载供电，此时可以使用市电为上述若干用电负载供电。

本发明实施例提供的能源控制方法，将光伏直流将延期输出的电流进行逆变，得到市电标准的交流电，所得到的交流电用于给若干交流负载供电。根据采集的用电负载的状态信息和太阳能发电量控制用电负载与所述市电接口的通/断。当控制用电负载与市电接口电连接时，可以通过市电为用电负载供电，当禁止用电负载与市电接口电连接时，可以只通过太阳能发电对用电负载供电，由于将太阳能转换得到的电能进行逆变后输出给若干交流供电负载，保证太阳能转换得到电能的最大利用化，减少浪费，而且可以在太阳能转换得到的电能不足时通过市电供电，保证用电负载供电的不间断。

可选的，基于所采集的若干用电负载的状态信息和太阳能发电量，控制上述若干用电负载与市电接口电连接的通/断的一种实现方式可以包括：

基于所采集的若干用电负载的状态信息确定上述若干用电负载的总用电量；

若太阳能发电量与上述若干用电负载的总用电量的差值大于第一预设阈值，禁止若干用电负载与所述市电接口电连接；

若太阳能发电量小于上述若干用电负载的总用电量，控制上述若干用电负载与市电接口电连接。

当太阳能发电量与该若干用电负载的总用电量的差值大于第一预设阈值时，说明太阳能发电量充足，此时可以只通过太阳能发电为用电负载供电；当太阳能发电量小于若干用电负载的总用电量时，说明太阳能发电量不足以为上述若干用电负载供电，此时可以使用市电为上述若干用电负载供电。

可选的，本发明实施例提供的能源控制方法还可以包括：

若太阳能发电量与若干用电负载的总用电量的差值大于第二预设阈值，控制光伏直流降压器为储能柜充电；

若太阳能发电量与若干用电负载的总用电量的差值小于第二预设阈值，禁止光伏直流降压器为储能柜充电；

其中，第二预设阈值大于第一预设阈值。

太阳能发电量与上述若干用电负载的总用电量的差值大于第二预设阈值，说明太阳能发电量除了用于为用电负载供电外，发电量还有剩余，这些剩余电量可以通过储能柜进行存储。

可选的，本发明实施例提供的能源控制方法还可以包括：

当太阳能发电量小于若干用电负载的总用电量时，控制储能柜与若干用电负载电电连接；

相应的，控制若干用电负载与市电接口电连接可以包括：

当储能柜的电量小于预设电量阈值时，控制若干用电负载与所述市电接口电连接。

可选的，本发明实施例提供的能源控制方法还可以包括：将所采集的若干用电负载的状态信息和太阳能发电量上传至上位机进行显示。方便用户查看。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种能源控制系统，其特征在于，包括：

分别与光伏直流降压器和若干用电负载电连接的逆变器；

用于采集所述若干用电负载的状态信息，并基于所述光伏直流降压器或所述逆变器采集太阳能发电量的采集子系统；

分别与所述若干用电负载和市电接口电连接的第一切换电路；

分别与所述采集子系统、所述第一切换电路电连接，用于基于所述采集子系统采集的数据对所述第一切换电路进行控制，以控制所述若干用电负载与所述市电接口电连接的通/断的处理器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一切换电路为继电器或继电器组。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集子系统包括：用于采集所述若干用电负载的状态信息的第一类传感器和用于采集所述逆变器输出电压和/或电流的第二类传感器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述采集子系统包括：

用于采集所述若干用电负载的状态信息的第一类传感器和用于采集所述光伏直流降压器的输出端电量的智能电表。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

分别与所述光伏直流降压器和所述处理器电连接的充电电路；

与所述充电电路电连接的储能柜；

所述处理器包括：基于所述采集子系统采集的数据控制所述充电电路的开启/关闭的处理器。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：第二切换电路；

所述储能柜还通过所述第二切换电路与所述若干用电负载电连接；

所述处理器包括：基于所述采集子系统采集的数据对所述第二切换电路进行控制，以控制所述储能柜与所述若干用电负载的通/断的处理器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

与所述处理器电连接的上位机。

8.一种能源控制方法，其特征在于，包括：

对光伏直流降压器输出的电流进行逆变后输出至若干用电负载；

采集太阳能发电量和所述若干用电负载的状态信息；

基于所采集的若干用电负载的状态信息和所述太阳能发电量，控制所述若干用电负载与市电接口电连接的通/断。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所采集的若干用电负载的状态信息和所述太阳能发电量，控制所述若干用电负载与市电接口电连接的通/断包括：

基于所采集的若干用电负载的状态信息确定所述若干用电负载的总用电量；

若所述太阳能发电量与所述若干用电负载的总用电量的差值大于第一预设阈值，断开所述若干用电负载与所述市电接口的电连接；

若所述太阳能发电量小于所述若干用电负载的总用电量，控制所述若干用电负载与所述市电接口电连接。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

若所述太阳能发电量与所述若干用电负载的总用电量的差值大于第二预设阈值，控制所述光伏直流降压器为储能柜充电；

若所述太阳能发电量与所述若干用电负载的总用电量的差值小于所述第二预设阈值，禁止所述光伏直流降压器为储能柜充电；

所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述太阳能发电量小于所述若干用电负载的总用电量时，还包括：

控制所述储能柜与所述若干用电负载电电连接；

所述控制所述若干用电负载与所述市电接口电连接包括：

当所述储能柜的电量小于预设电量阈值时，控制所述若干用电负载与所述市电接口电连接。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

将所采集的若干用电负载的状态信息和所述太阳能发电量上传至上位机进行显示。