CN106160209B - 一种能源互联网端接控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于能源互联网技术领域，具体涉及一种能源互联网端接控制器的架构。使能源互联网借助于信息互联网INTENET嫁接融合，实现电力能源的交互、流通以及共享、交易如同信息互联网相当或更好的效果；在利用信息网络实现个性化的时空经济性对等，同时依托能源网络实现能源对等交互共享；将广域互通的能源竞价结果通过能源互联网端接控制器的互联把关和调控，以能源共享传递方式实现能源互联；因此，不同于信息互联网通过信息网路由器指定伙伴，进行个性化信息内容且不确定效果的交互；而本技术方案实现的能源互联网是通过端接控制器指定效果，实现个性化目标且效果确定的共享交互；成为一种高效可行的构建能源互联网有效方式，为能源互联网的构建提供有益的贡献。

Description

一种能源互联网端接控制器
技术领域
本发明属于能源互联网技术领域，具体涉及一种能源互联网端接控制器。
背景技术
美国著名经济学家、经济趋势基金会创始人杰瑞米·里夫金在《第三次工业革命》一书中提到将互联网技术和可再生能源技术的融合作为重点，构建新型能源供需流通体系架构的思路，能源互联网相关技术获得了广泛关注。
美国国家科学基金项目“未来可再生电力能源传输与管理系统”(FREEDMsystem)，研究一种构建在可再生能源发电和分布式储能装置基础上的新型电网结构，称之为能源互联网。效仿信息网络技术核心的路由器，提出了能源路由器(energyrouter)概念，利用电力电子技术实现对变压器的控制，能源路由器之间利用通信技术实现对等交互。FREEDM是从电力电子技术的角度出发，希望以分布对等的系统控制与交互，实现能源互联网的理念。
但是信息网络Internet是支持信息流的计算机与通信技术为主，而能源的流通其物理规律与方式与通信中的信息流不同，因此决定了能源互联网和信息互联网的流通路径及选择和调控是不同的，也就是说信息网络技术核心的路由器不能直接套用到能源互联网上。
电力能源交互和信息交互不同，这就决定了能源互联网与家喻户晓是信息互联网有着重要的甚至是实质上的区别；其重要体现之一就是电力能源交互通过共享路径并行异步完成，遵循流通规则严格自治并确保依据时空经济性的共享是关键；而信息交互是通过独占路径串行异步完成，合理选择路径和保证路径独占并畅通是关键。就是说电力能源交互与流通受到更大、更多的约制，电力流通不能像信息流通那样做到任意两个终端进行点对点的交互，使得能源互联网的作用和时效性及个性化特性大打折扣；因而接入能源互联网的“网关”装置，不是路由器，而是网络端口接入控制器即端接控制器。
本发明一种能源互联网端接控制器，使能源互联网借助于通过与信息互联网INTENET的高度融合，实现电力能源的交互、流通以及共享、交易如同信息互联网相当或更好的效果；在利用信息网络实现个性化的时空经济性对等，同时依托能源网络实现能源对等交互共享。
发明内容
本发明一种能源互联网端接控制器，包括：电网接入端口及双向计量模块、电力监控及保护电路、电力转换与质量控制电路、电力自用与上网调控电路、电力输入监测与保护模块、发电系统接入端口、电力输出监测与保护模块、用电装置接入端口、主控电路模块、显示与操控模块、并网规约执行模块、信息网络接口模块、电力能源互联网、总线以及信息互联网，并且发电系统接入端口、电力输入监测与保护模块、电力自用与上网调控电路、电力转换与质量控制电路、电力监控及保护电路及电网接入端口及双向计量模块顺次连接并由电网接入端口及双向计量模块接入电力能源互联网，构成自发电力并网供电路径；
用电装置接入端口、电力输出监测与保护模块、电力自用与上网调控电路、电力转换与质量控制电路、电力监控及保护电路及电网接入端口及双向计量模块顺次连接并由电网接入端口及双向计量模块接入电力能源互联网，构成用电购电路径；
由发电系统接入端口、电力输入监测与保护模块、电力自用与上网调控电路、电力输出监测与保护模块、用电装置接入端口顺次连接，构成就地消纳自发自用电力路径；
并网规约执行模块分别连接电网接入端口及双向计量模块、电力监控及保护电路、电力转换与质量控制电路，构成电力能源互联网监控电力上网的网关；
主控电路模块分别与显示与操控模块、并网规约执行模块、信息网络接口模块相连接并通过总线分别连接电网接入端口及双向计量模块、电力监控及保护电路、电力转换与质量控制电路、电力自用与上网调控电路、电力输入监测与保护模块和电力输出监测与保护模块，构成信息互联网的监控连接；
主控电路模块通过信息网络接口模块与信息互联网连接，构成能源网络信息互联链路；
其运行特征是：
1)开机启动进行自检，同时并网规约执行模块检查是否满足并网约定；
2)异常时，报警维护；
3)正常时，业主通过显示与操控模块设置用电与供电计划和允许的电力价格；
4)主控电路模块根据用电与供电计划和允许的电力价格与信息互联网交互，达成对等；同时监测各模块状态，生成调控计划和指令；
5)以确保符合规约要求和能源安全及优化利用为原则，选择运行模式：
自发电≥自用电时，选择自发自用模式；
自发电＜自用电时，选择并网自用模式；
自用有余电时，并且卖电收益高于蓄电收益选择余电卖电，否则选择蓄电；实时根据信息互联网的电力交易信息和环境监测信息，智能判别和调整供电用电计划以及竞价策略；
6)根据电力输入监测与保护模块和电力输出监测与保护模块的监测数据决定是否进行电力转换；
7)根据业主设置和监测数据判断决定退出或停机维护。
本发明一种能源互联网端接控制器，使能源互联网借助与信息互联网INTENET的嫁接融合，将广域互通的能源竞价结果通过能源互联网端接控制器的互联把关和调控，以能源共享传递方式实现能源互联；因此，不同于信息互联网通过信息网路由器指定伙伴，进行个性化信息内容且不确定效果的交互；而本技术方案实现的能源互联网是通过端接控制器指定效果，实现个性化目标且效果确定的共享交互；成为一种高效可行的构建能源互联网有效方式，为能源互联网的构建提供有益的贡献。
附图说明
图1为一种能源互联网端接控制器框图；
图2为一种能源互联网端接控制器的运行流程图。
具体实施方式
作为实施例子，结合附图对一种能源互联网端接控制器给予说明，但是，本发明的技术与方案不限于本实施例子给出的内容。
附图1给出了一种能源互联网端接控制器示意框图。由图1所示，本发明提出的一种能源互联网端接控制器，包括：电网接入端口及双向计量模块(1)、电力监控及保护电路(2)、电力转换与质量控制电路(3)、电力自用与上网调控电路(4)、电力输入监测与保护模块(5)、发电系统接入端口(6)、电力输出监测与保护模块(7)、用电装置接入端口(8)、主控电路模块(9)、显示与操控模块(10)、并网规约执行模块(11)、信息网络接口模块(12)、电力能源互联网(13)、总线(14)以及信息互联网(15)，并且发电系统接入端口(6)、电力输入监测与保护模块(5)、电力自用与上网调控电路(4)、电力转换与质量控制电路(3)、电力监控及保护电路(2)及电网接入端口及双向计量模块(1)顺次连接并由电网接入端口及双向计量模块(1)接入电力能源互联网(13)，构成自发电力并网供电路径；
用电装置接入端口(8)、电力输出监测与保护模块(7)、电力自用与上网调控电路(4)、电力转换与质量控制电路(3)、电力监控及保护电路(2)及电网接入端口及双向计量模块(1)顺次连接并由电网接入端口及双向计量模块(1)接入电力能源互联网(13)，构成用电购电路径；
由发电系统接入端口(6)、电力输入监测与保护模块(5)、电力自用与上网调控电路(4)、电力输出监测与保护模块(7)、用电装置接入端口(8)顺次连接，构成就地消纳自发自用电力路径；
并网规约执行模块(11)分别连接电网接入端口及双向计量模块(1)、电力监控及保护电路(2)、电力转换与质量控制电路(3)，构成电力能源互联网(13)监控电力上网的网关；
主控电路模块(9)分别与显示与操控模块(10)、并网规约执行模块(11)、信息网络接口模块(12)相连接并通过总线(14)分别连接电网接入端口及双向计量模块(1)、电力监控及保护电路(2)、电力转换与质量控制电路(3)、电力自用与上网调控电路(4)、电力输入监测与保护模块(5)和电力输出监测与保护模块(7)，构成信息互联网(15)的监控连接；
主控电路模块(9)通过信息网络接口模块(12)与信息互联网(15)连接，构成能源网络信息互联链路；
由图2所示，一种能源互联网端接控制器，其运行特征是：
1)开机启动进行自检，同时并网规约执行模块(11)检查是否满足并网约定；
2)异常时，报警维护；
3)正常时，业主通过显示与操控模块(10)设置用电与供电计划和允许的电力价格；
4)主控电路模块(9)根据用电与供电计划和允许的电力价格与信息互联网交互，达成对等；同时监测各模块状态，生成调控计划和指令；
5)以确保符合规约要求和能源安全及优化利用为原则，选择运行模式：
自发电≥自用电时，选择自发自用模式；
自发电＜自用电时，选择并网自用模式；
自用有余电时，并且卖电收益高于蓄电收益选择余电卖电，否则选择蓄电；实时根据信息互联网的电力交易信息和环境监测信息，智能判别和调整供电用电计划以及竞价策略；
6)根据电力输入监测与保护模块(5)和电力输出监测与保护模块(7)的监测数据决定是否进行电力转换；
7)根据业主设置和监测数据判断决定退出或停机维护。

Claims (1)

1.一种能源互联网端接控制器，包括：电网接入端口及双向计量模块(1)、电力监控及保护电路(2)、电力转换与质量控制电路(3)、电力自用与上网调控电路(4)、电力输入监测与保护模块(5)、发电系统接入端口(6)、电力输出监测与保护模块(7)、用电装置接入端口(8)、主控电路模块(9)、显示与操控模块(10)、并网规约执行模块(11)、信息网络接口模块(12)、电力能源互联网(13)、总线(14)以及信息互联网(15)，并且发电系统接入端口(6)、电力输入监测与保护模块(5)、电力自用与上网调控电路(4)、电力转换与质量控制电路(3)、电力监控及保护电路(2)及电网接入端口及双向计量模块(1)顺次连接并由电网接入端口及双向计量模块(1)接入电力能源互联网(13)，构成自发电力并网供电路径；
由用电装置接入端口(8)、电力输出监测与保护模块(7)、电力自用与上网调控电路(4)、电力转换与质量控制电路(3)、电力监控及保护电路(2)及电网接入端口及双向计量模块(1)顺次连接并由电网接入端口及双向计量模块(1)接入电力能源互联网(13)，构成用电购电路径；
由发电系统接入端口(6)、电力输入监测与保护模块(5)、电力自用与上网调控电路(4)、电力输出监测与保护模块(7)、用电装置接入端口(8)顺次连接，构成就地消纳自发自用电力路径；
由并网规约执行模块(11)分别连接电网接入端口及双向计量模块(1)、电力监控及保护电路(2)、电力转换与质量控制电路(3)，构成电力能源互联网(13)监控电力上网的网关；
主控电路模块(9)分别与显示与操控模块(10)、并网规约执行模块(11)、信息网络接口模块(12)相连接并通过总线(14)分别连接电网接入端口及双向计量模块(1)、电力监控及保护电路(2)、电力转换与质量控制电路(3)、电力自用与上网调控电路(4)、电力输入监测与保护模块(5)和电力输出监测与保护模块(7)，构成信息互联网(15)的监控连接；
主控电路模块(9)通过信息网络接口模块(12)与信息互联网(15)连接，构成能源网络信息互联链路；
其运行特征是：
1)开机启动进行自检，同时并网规约执行模块(11)检查是否满足并网约定；
2)异常时，报警维护；
3)正常时，业主通过显示与操控模块(10)设置用电与供电计划和允许的电力价格；
4)主控电路模块(9)根据用电与供电计划和允许的电力价格与信息互联网交互，达成对等；同时监测各模块状态，生成调控计划和指令；
5)以确保符合规约要求和能源安全及优化利用为原则，选择运行模式：
自发电≥自用电时，选择自发自用模式；
自发电＜自用电时，选择并网自用模式；
自用有余电时，并且卖电收益高于蓄电收益选择余电卖电，否则选择蓄电；
实时根据信息互联网的电力交易信息和环境监测信息，智能判别和调整供电用电计划以及竞价策略；
6)根据电力输入监测与保护模块(5)和电力输出监测与保护模块(7)的监测数据决定是否进行电力转换；
7)根据业主设置和监测数据判断决定退出或停机维护。
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