CN108270217B - 基于分时电价政策的沼气发电管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于分时电价政策的沼气发电管理方法及系统，其中，该方法包括：监测储气罐中储存的沼气量；在电价低谷时，若所述沼气量小于第一预设值，则关闭与所述储气罐相连的沼气发电机；若所述沼气量大于或等于第二预设值，则启动所述沼气发电机以及开启所述沼气发电机与可调节负荷之间的开关，其中，所述第一预设值小于或等于所述第二预设值。本发明提供的技术方案，可以根据实时的储气量与电价，指导沼气发电机选择合适的时间节点进行发电或者停止发电操作，并协调控制部分可调节负荷，避免在任意时刻出现沼气浪费现象，实现沼气发电机及储气罐等设备的经济效益最大化。

Description

基于分时电价政策的沼气发电管理方法及系统
技术领域
本发明涉及电力设备控制技术领域，具体涉及一种基于分时电价政策的沼气发电管理方法及系统。
背景技术
随着社会发展，人民对于环境的要求越来越高，政府部门对于工程、项目的环境影响评价工作也越来越严格。由于养殖场在运营过程中产生大量有机粪便，对环境造成极大污染，因此必须对肉禽粪便进行处理。目前，可以将肉禽粪便进行处理，产生沼气用来作为发电。养殖场的沼气大多用于直接燃烧，而生活所需沼气较少，大量沼气逸散至空气中，造成严重浪费，即使购买了沼气发电设备，也只是简单地将其直接并网发电，缺少科学的管理策略，利润较低。通过供电公司出台的分时电价政策，对用电尖峰、低谷时段采用不同电价，以鼓励用电客户合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。利用沼气具有易储存的特点，利用低成本、易维护的特点，采用增压储气罐可储存大量沼气，如何合理分配沼气进行发电，优化能源管理方法，使养殖场用电更加高效、智能，缩短沼气工程建设成本回收周期成为该领域急需解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种基于分时电价政策的沼气发电管理方法及系统，旨在解决现有沼气的利用方法由于缺少科学的管理策略，利润较低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于分时电价政策的沼气发电管理方法，该方法包括：
监测储气罐中储存的沼气量；
在电价低谷时：若所述沼气量小于第一预设值，则关闭与所述储气罐相连的沼气发电机；若所述沼气量大于或等于第二预设值，则启动所述沼气发电机以及开启所述沼气发电机与可调节负荷之间的开关，其中，所述第一预设值小于或等于所述第二预设值。
优选地，所述监测储气罐中储存的沼气量之后还包括：
在电价高峰开始时，启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电。
优选地，所述在电价高峰开始时，启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电之后还包括：
在电价高峰期间，若所述沼气量小于第三预设值，则关闭所述沼气发电机，所述开启的用电负荷由电网供电。
优选地，所述关闭所述沼气发电机，所述开启的用电负荷由电网供电之后还包括：
若所述沼气量大于第四预设值，则启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电，其中，所述第四预设值大于或等于所述第三预设值。
优选地，所述可调节负荷包括增温设备、搅拌设备、照明设备和充电设备中任一种或多种。
本发明还提供一种基于分时电价政策的沼气发电管理系统，该系统包括：
优选地，所述基于分时电价政策的沼气发电管理系统包括：
监测模块，用于监测储气罐中储存的沼气量；
第一控制模块，用于在电价低谷时，若所述沼气量小于第一预设值，则关闭与所述储气罐相连的沼气发电机；若所述沼气量大于或等于第二预设值，则启动所述沼气发电机以及开启所述沼气发电机与可调节负荷之间的开关，其中，所述第一预设值小于或等于所述第二预设值。
优选地，所述基于分时电价政策的沼气发电管理系统还包括：
第二控制模块，用于在电价高峰开始时，启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电。
优选地，所述基于分时电价政策的沼气发电管理系统还包括：
第三控制模块，用于在电价高峰期间，若所述沼气量小于第三预设值，则关闭所述沼气发电机，所述开启的用电负荷由电网供电。
优选地，所述第三控制模块，还用于若所述沼气量大于第四预设值，则启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电，其中，所述第四预设值大于或等于所述第三预设值。
优选地，所述可调节负荷包括增温设备、搅拌设备、照明设备、充电设备中任一种或多种。
本发明提出的技术方案中，根据实时的储气量与电价，指导沼气发电机选择合适的时间节点进行发电或者停止发电操作，并协调控制部分可调节负荷，避免在任意时刻出现沼气浪费现象，实现沼气发电机及储气罐等设备的经济效益最大化。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法第二实施例的流程示意图；
图3为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法第三实施例的流程示意图；
图4为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法第四实施例的流程示意图；
图5为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理系统第一实施例的模块结构示意图；
图6为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理系统第二实施例的模块结构示意图；
图7为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理系统第三实施例的模块结构示意图；
图8为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理系统一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例，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作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。
参照图1，为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法的第一实施例，基于分时电价政策的沼气发电管理方法包括：
步骤S100，监测储气罐中储存的沼气量。
具体地，首先收集原料放入沼气池中处理，用于产生沼气，然后通过空气压缩泵将沼气输送至储气罐，储气罐的罐上安装有用于检测沼气量的检测模块，并对沼气量进行实时监测，检测模块可以是气体压力传感器、气体流量传感器中的一种或多种。
进一步地，储气罐上的进气口管道上和出气口管道上可以分别安装气体流量传感器，用于检测气体流量，通过气体流量传感器检测出进气口和出气口之间的气体流量差，根据气体流量差判断储气罐内的沼气量。
进一步地，储气罐内的沼气通过气体液化装置进行液化，并对液化后的沼气量进行实时监测。沼气经过液化后，储气罐能储存更多的沼气用于电价高峰时使用。提高了沼气的合理利用率，使经济效益最大化。此时，检测模块可以是U型检测器，液位开关，液压传感器中的一种或者多种。
步骤S200，在电价低谷时，若所述沼气量小于第一预设值，则关闭与所述储气罐相连的沼气发电机；若所述沼气量大于或等于第二预设值，则启动所述沼气发电机以及开启所述沼气发电机与可调节负荷之间的开关，其中，所述第一预设值小于或等于所述第二预设值。
具体地，按照国家电网政策，一天24个小时分为高峰、平段和低谷三个时段来实施不同的电价，以鼓励用电客户合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。电价低谷实质上是指电价处于低价时的时段，电价高峰实质上是指电价处于高价时的时段。有的省份仅分两个时段，分别是高峰和低谷。当电价分为两部分时，时间段分为电价高峰和电价低谷，比如08：00－20：00为电价高峰，20：00－次日08：00为电价低谷；当电价分为三部分时，时间段分为电价高峰、电价平段和电价低谷，比如11：00—14：00、18：00—24：00为电价高峰、07：00—11：00、14：00—18：00为电价平段、00：00—07：00为电价低谷。上述两种情况里面的时间段可以任意预先设定，满足不同省份对分时电价政策不同的要求。
在电价低谷时，实时获取气压传感器监测的沼气量，用沼气量与第一预设值、第二预设值的关系来作为控制沼气发电机启动与停止的条件。若沼气量小于第一预设值，说明储气罐仍有空间存储沼气，如果沼气发电机处于开启状态，就立即关闭沼气发电机；如果沼气发电机处于关闭状态，沼气发电机就不动作，保持关闭状态；若沼气量大于第二预设值，其中，第一预设值小于或等于第二预设值，此时沼气发电启动，主要是为了防止储气罐爆裂，为后续进入储气罐的沼气留有足够的空间，消耗的部分沼气产生电量投入给可调节负荷。可调节负荷包括增温设备、搅拌设备、照明设备、充电设备中任一种或多种。具体的，可调节负荷实质上是用电负荷的一种，主要的特点体现在使用时间可以根据电价高峰和低谷进行调节，不拘束于电价高峰时，非用不可的用电设备。比如说热水器，充电设备等。
当所设定的第一预设值小于第二预设值时，可以通过第一预设值和第二预设值的差值控制沼气发电机从开启到关闭的时间，合理的设第一预设值和第二预设值的差值就可以防止发动机的频繁启动，从而保护发动机，延长发动机的寿命。
当所设定第一预设值等于第二预设值时，第一、二预设值为储气罐的设定最大值，沼气发电机保护储气罐的沼气量，使沼气量到达电价高峰时任然能保持设定最大值，最大量将沼气转化为电能用于电价高峰时开启的用电负荷，使电力用户的经济效益最大化。
设定一个第五预设值，当储气罐的容量的大于或者等于第五预设值时，采用上述第一预设值小于第二预设值的方案，通过第一预设值和第二预设值的差值控制沼气发电机从开启到关闭的时间，合理的设第一预设值和第二预设值的差值就可以防止发动机的频繁启动，从而保护发动机，延长发动机的寿命。当储气罐的容量的小于第五预设值时，采用上述第一预设值等于第二预设值的方案，沼气发电机保护储气罐的沼气量，使沼气量到达电价高峰时仍然能保持设定最大值，最大量将沼气转化为电能用于电价高峰时开启的用电负荷，使电力用户的经济效益最大化。
进一步地，储气罐中还设置有报警器，当储气罐中的沼气量达大于第二预设值后，若沼气发电机因无法接收检测模块的实时监测信号等故障不启动时，报警器启动，并且自动切断空气压缩泵的电源，不然沼气仍然会通过空气压缩泵源源不断的进入储气罐，导致储气罐爆裂。通过报警器可以有效的保护了储气罐和人员的安全。
在本实施例中，根据实时的储气量与电价，指导沼气发电机选择合适的时间节点进行发电或者停止发电操作，并协调控制部分可调节负荷，避免在任意时刻出现沼气浪费现象，实现沼气发电机及储气罐等设备的经济效益最大化。
进一步地，参照图2，为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法的第二实施例，在本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法的第一实施例的基础上，在所述监测储气罐中储存的沼气量之后还包括：
步骤S300，在电价高峰开始时，启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电。
具体地，在电价低谷进入电价高峰时刻时，此时储气罐中的沼气量经过电价低谷时间段的存储，处于相对充足的状态，直接启动沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电。
进一步的，在电价低谷进入电价高峰时刻时，判断沼气发动机是否已启动，若是，则沼气发电机继续保持开启状态；若否，则开启沼气发电机，为电价高峰时段所需要开启的用电负荷供电。
设定一个第六预设值，当沼气池的容量大于第六预设值时，采用先判定再启动沼气发电机的方法。当沼气池的容量大于第六预设值时，沼气池提供的沼气量在电价低谷时间段内可能提前达到第二预设值，也就意味着电价高峰开始时，沼气发电机已经处于启动状态，因此只需沼气发电机继续保持启动状态，使用此方案可以精确的对沼气发电机进行控制，防止两次启动信号对沼气发电机的产生误动作，比如导致沼气发电机停止，这会引起电价高峰时段沼气无法合理的使用，也可能会引起储气罐爆裂。
当沼气池的容量小于或者等于第六预设值时，采用直接启动沼气发电机的方法。当沼气池的容量小于或者等于第六预设值时，储气罐的容量由于无法达到第二预设值，沼气发动机不会启动，所以可以不用判断沼气发电机是否启动使用此方案可以简化控制系统，有效防止因控制元件出现的故障而导致的发动机运转不正常，造成经济上的损失。
进一步地，如果出现系统故障，比如储气罐中的沼气量达到最大设定值后，沼气发电机无法得到检测模块的实时的监测信号导致沼气发电机不启动时，此时报警器报警，并且自动切断空气压缩泵的电源。防止沼气池中的沼气仍然通过空气压缩泵源源不断的进入储气罐，引起储气罐爆裂，有效的保护了系统和人员的安全。
在本实施例中，在电价高峰时，电网提供的电价格最高，通过在电价高峰时启动沼气发电机，尽可能的将沼气充分使用完，使电能传输到各个用电设备，能够使得储气罐中的沼气在高峰时段被合理、有效的使用，尽可能少的使用电网中较高电价的电，追求电价高峰时沼气发电的最大值。
进一步地，参照图3，为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法的第三实施例，在本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法的第二实施例的基础上，根据所述在电价高峰开始时，启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电之后还包括：
步骤S400，在电价高峰期间，若所述沼气量小于第三预设值，则关闭所述沼气发电机，所述开启的用电负荷由电网供电。
具体的，在电价高峰期间的时候，并且沼气发电机已经正常启动的时候，沼气不断通过沼气发电机被消耗，储气罐内的沼气量不断减少，当储气罐内的沼气量的值低于第三预设值的时候，说明储气罐内的沼气量已经不足，不能使沼气发电机正常运转，此时关闭沼气发电机。同时用于并网控制的并网控制器接收不到沼气发电机提供的电能，并网控制器自动将电网的电接入，提供给所需要开启的用电负荷。保证用电负荷的正常的运行。
进一步地，如果出现系统故障，比如储气罐中的沼气量小于第三预设值后，沼气发电机无法得到传感器的实时监测信号，沼气发电机因沼气量供应不足非正常运转时，此时报警器报警，并且关闭沼气发电机。
在本实施例中，储气罐中的沼气量小于第三预设值后，沼气发电机无法得到检测模块的实时监测信号，沼气发电机因沼气量供应不足非正常运转时，通过关闭沼气发电机，保护沼气发电机，有效防止因沼气发电机非正常运转而导致沼气发电机的损坏，也避免了因沼气发电机运转不正常，导致提供给用电负荷提供的电能不稳定，损坏用电设备。
进一步地，参照图4，为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法的第四实施例，在本发明基于分时电价政策的沼气发电管理方法的第三实施例的基础上，根据所述关闭所述沼气发电机，所述开启的用电负荷由电网供电之后还包括：
步骤S500，若所述沼气量大于第四预设值，则切断所述电网所提供的电并且启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电，其中，所述第四预设值大于或等于所述第三预设值。
具体的，在电价高峰时，电网为用电负荷供电的过程中，沼气池持续为储气罐提供沼气，直到储气罐中的沼气量等于设定的第四预设值时，此时储气罐中的沼气量已经充足了，足够使沼气发电机工作一段时间了，此时上述并网控制器接收到传感器的信号，自动关闭由电网提供的电，同时沼气发电机同时接收到传感器的信号自动开启，为开启的用电负荷供电。设置了两个预设值有效防止了沼气发电机的频繁启动。上述的第三预设值要小于或者等于第四预设值，如果第三预设值要大于第四预设值，则系统无法正常运行，达不到预期的效果。
进一步地，如果出现系统故障，比如储气罐中的沼气量大于第四预设值，沼气发电机无法得到检测模块的实时监测信号导致沼气发电机没有启动时。此时报警器报警。上述情况如果沼气发电机没有启动，储气罐中的沼气就无法充分利用在电价高峰时段，从而使系统的效益无法达到最大化。
在本实施例中，当沼气量大于第四预设值时，沼气发电机启动。有效的防止在电价高峰时，沼气储存过剩，没有能充分投入用电设备，造成的沼气利用不合理。
参照图5，为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理系统的第一实施例，所述基于分时电价政策的沼气发电管理系统包括：
监测模块100，用于监测储气罐中储存的沼气量；
具体地，首先收集原料放入沼气池中处理，用于产生沼气，然后通过空气压缩泵将沼气输送至储气罐，储气罐的罐上安装有用于检测沼气量的检测模块，并对沼气量进行实时监测，检测模块可以是气体压力传感器、气体流量传感器中的一种或多种。
进一步地，储气罐上的进气口管道上和出气口管道上可以分别安装气体流量传感器，用于检测气体流量，通过气体流量传感器检测出进气口和出气口之间的气体流量差，根据气体流量差判断储气罐内的沼气量。
进一步地，储气罐内的沼气通过气体液化装置进行液化，并对液化后的沼气量进行实时监测。沼气经过液化后，储气罐能储存更多的沼气用于电价高峰时使用。提高了沼气的合理利用率，使经济效益最大化。此时，检测模块可以是U型检测器，液位开关，液压传感器中的一种或者多种。
第一控制模块200，用于在电价低谷时，若所述沼气量小于第一预设值，则关闭与所述储气罐相连的沼气发电机；若所述沼气量大于或等于第二预设值，则启动所述沼气发电机以及开启所述沼气发电机与可调节负荷之间的开关，其中，所述第一预设值小于或等于所述第二预设值。
具体地，按照国家电网政策，一天24个小时分为高峰、平段和低谷三个时段来实施不同的电价，以鼓励用电客户合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。电价低谷实质上是指电价处于低价时的时段，电价高峰实质上是指电价处于高价时的时段。有的省份仅分两个时段，分别是高峰和低谷。当电价分为两部分时，时间段分为电价高峰和电价低谷，比如08：00－20：00为电价高峰，20：00－次日08：00为电价低谷；当电价分为三部分时，时间段分为电价高峰、电价平段和电价低谷，比如11：00—14：00、18：00—24：00为电价高峰、07：00—11：00、14：00—18：00为电价平段、00：00—07：00为电价低谷。上述两种情况里面的时间段可以任意预先设定，满足不同省份对分时电价政策不同的要求。
在电价低谷时，实时获取气压传感器监测的沼气量，用沼气量与第一预设值、第二预设值的关系来作为控制沼气发电机启动与停止的条件。若沼气量小于第一预设值，说明储气罐仍有空间存储沼气，如果沼气发电机处于开启状态，就立即关闭沼气发电机；如果沼气发电机处于关闭状态，沼气发电机就不动作，保持关闭状态；若沼气量大于第二预设值，其中，第一预设值小于或等于第二预设值，此时沼气发电启动，主要是为了防止储气罐爆裂，为后续进入储气罐的沼气留有足够的空间，消耗的部分沼气产生电量投入给可调节负荷。可调节负荷包括增温设备、搅拌设备、照明设备、充电设备中任一种或多种。具体的，可调节负荷实质上是用电负荷的一种，主要的特点体现在使用时间可以根据电价高峰和低谷进行调节，不拘束于电价高峰时，非用不可的用电设备。比如说热水器，充电设备等。
当所设定的第一预设值小于第二预设值时，可以通过第一预设值和第二预设值的差值控制沼气发电机从开启到关闭的时间，合理的设第一预设值和第二预设值的差值就可以防止发动机的频繁启动，从而保护发动机，延长发动机的寿命。
当所设定第一预设值等于第二预设值时，第一、二预设值为储气罐的设定最大值，沼气发电机保护储气罐的沼气量，使沼气量到达电价高峰时任然能保持设定最大值，最大量将沼气转化为电能用于电价高峰时开启的用电负荷，使电力用户的经济效益最大化。
设定一个第五预设值，当储气罐的容量的大于或者等于第五预设值时，采用上述第一预设值小于第二预设值的方案，通过第一预设值和第二预设值的差值控制沼气发电机从开启到关闭的时间，合理的设第一预设值和第二预设值的差值就可以防止发动机的频繁启动，从而保护发动机，延长发动机的寿命。当储气罐的容量的小于第五预设值时，采用上述第一预设值等于第二预设值的方案，沼气发电机保护储气罐的沼气量，使沼气量到达电价高峰时仍然能保持设定最大值，最大量将沼气转化为电能用于电价高峰时开启的用电负荷，使电力用户的经济效益最大化。
进一步地，储气罐中还设置有报警器，当储气罐中的沼气量达大于第二预设值后，若沼气发电机因无法接收检测模块的实时监测信号等故障不启动时，报警器启动，并且自动切断空气压缩泵的电源，不然沼气仍然会通过空气压缩泵源源不断的进入储气罐，导致储气罐爆裂。通过报警器可以有效的保护了储气罐和人员的安全。
在本实施例中，根据实时的储气量与电价，指导沼气发电机选择合适的时间节点进行发电或者停止发电操作，并协调控制部分可调节负荷，避免在任意时刻出现沼气浪费现象，实现沼气发电机及储气罐等设备的经济效益最大化。
进一步地，参照图6，为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理系统的第二实施例，在本发明基于分时电价政策的沼气发电管理系统的第一实施例的基础上，所述监测储气罐中储存的沼气量之后还包括：
第二控制模块300，用于在电价高峰开始时，启动所述沼气发电机，为开启的用电负荷供电。
具体地，在电价低谷进入电价高峰时刻时，此时储气罐中的沼气量经过电价低谷时间段的存储，处于相对充足的状态，直接启动沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电。
进一步的，在电价低谷进入电价高峰时刻时，判断沼气发动机是否已启动，若是，则沼气发电机继续保持开启状态；若否，则开启沼气发电机，为电价高峰时段所需要开启的用电负荷供电。
设定一个第六预设值，当沼气池的容量大于第六预设值时，采用先判定再启动沼气发电机的方法。当沼气池的容量大于第六预设值时，沼气池提供的沼气量在电价低谷时间段内可能提前达到第二预设值，也就意味着电价高峰开始时，沼气发电机已经处于启动状态，因此只需沼气发电机继续保持启动状态，使用此方案可以精确的对沼气发电机进行控制，防止两次启动信号对沼气发电机的产生误动作，比如导致沼气发电机停止，这会引起电价高峰时段沼气无法合理的使用，也可能会引起储气罐爆裂。
当沼气池的容量小于或者等于第六预设值时，采用直接启动沼气发电机的方法。当沼气池的容量小于或者等于第六预设值时，储气罐的容量由于无法达到第二预设值，沼气发动机不会启动，所以可以不用判断沼气发电机是否启动使用此方案可以简化控制系统，有效防止因控制元件出现的故障而导致的发动机运转不正常，造成经济上的损失。
进一步地，如果出现系统故障，比如储气罐中的沼气量达到最大设定值后，沼气发电机无法得到检测模块的实时的监测信号导致沼气发电机不启动时，此时报警器报警，并且自动切断空气压缩泵的电源。防止沼气池中的沼气仍然通过空气压缩泵源源不断的进入储气罐，引起储气罐爆裂，有效的保护了系统和人员的安全。
在本实施例中，在电价高峰时，电网提供的电价格最高，通过在电价高峰时启动沼气发电机，尽可能的将沼气充分使用完，使电能传输到各个用电设备，能够使得储气罐中的沼气在高峰时段被合理、有效的使用，尽可能少的使用电网中较高电价的电，追求电价高峰时沼气发电的最大值。
进一步地，参照图7，为本发明基于分时电价政策的沼气发电管理系统的第三实施例，在本发明基于分时电价政策的沼气发电管理系统的第二实施例的基础上，所述基于分时电价政策的沼气发电管理系统还包括：
第三控制模块400，用于在电价高峰期间，若所述沼气量小于第三预设值，则关闭所述沼气发电机，所述开启的用电负荷由电网供电。
具体的，在电价高峰期间的时候，并且沼气发电机已经正常启动的时候，沼气不断通过沼气发电机被消耗，储气罐内的沼气量不断减少，当储气罐内的沼气量的值低于第三预设值的时候，说明储气罐内的沼气量已经不足，不能使沼气发电机正常运转，此时关闭沼气发电机。同时用于并网控制的并网控制器接收不到沼气发电机提供的电能，并网控制器自动将电网的电接入，提供给所需要开启的用电负荷。保证用电负荷的正常的运行。
进一步地，如果出现系统故障，比如储气罐中的沼气量小于第三预设值后，沼气发电机无法得到传感器的实时监测信号，沼气发电机因沼气量供应不足非正常运转时，此时报警器报警，并且关闭沼气发电机。
在本实施例中，储气罐中的沼气量小于第三预设值后，沼气发电机无法得到检测模块的实时监测信号，沼气发电机因沼气量供应不足非正常运转时，通过关闭沼气发电机，保护沼气发电机，有效防止因沼气发电机非正常运转而导致沼气发电机的损坏，也避免了因沼气发电机运转不正常，导致提供给用电负荷提供的电能不稳定，损坏用电设备。
进一步地，所述第三控制模块400，还用于若所述沼气量大于第四预设值，则启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电，其中，所述第四预设值大于或等于所述第三预设值。
具体的，在电价高峰时，电网为用电负荷供电的过程中，沼气池持续为储气罐提供沼气，直到储气罐中的沼气量等于设定的第四预设值时，此时储气罐中的沼气量已经充足了，足够使沼气发电机工作一段时间了，此时上述并网控制器接收到传感器的信号，自动关闭由电网提供的电，同时沼气发电机同时接收到传感器的信号自动开启，为开启的用电负荷供电。设置了两个预设值有效防止了沼气发电机的频繁启动。上述的第三预设值要小于或者等于第四预设值，如果第三预设值要大于第四预设值，则系统无法正常运行，达不到预期的效果。
进一步地，如果出现系统故障，比如储气罐中的沼气量大于第四预设值，沼气发电机无法得到检测模块的实时监测信号导致沼气发电机没有启动时。此时报警器报警。上述情况如果沼气发电机没有启动，储气罐中的沼气就无法充分利用在电价高峰时段，从而使系统的效益无法达到最大化。
在本实施例中，当沼气量大于第四预设值时，沼气发电机启动。有效的防止在电价高峰时，沼气储存过剩，没有能充分投入用电设备，造成的沼气利用不合理。
以下提供一种具体的沼气发电并网能效管理系统，请参照图8，其包括沼气池、储气罐、沼气发电机、并网控制器、监测模块、中央控制器、智能开关以及养殖场用电负荷，其中，并网控制器包括第三模块和功率方向保护继电器，监测模块包括气压传感器，中央控制器包括第一控制模块和第二控制模块，智能开关可用于控制养殖场用电负荷的投切。所述沼气池经脱硫装置脱硫后与所述储气罐通过输气管道相连；所述储气罐与所述沼气发电机通过输气管道相连；所述并网控制器一方面连接所述沼气发电机，另一方面连接所述功率方向保护继电器；所述功率方向保护继电器的另一端与市电电网相连；所述并网控制器还与所述智能开关相连；所述智能开关的另一端连接所述养殖场用电负荷；所述中央控制器与所述气压传感器相连；所述气压传感器安装在所述储气罐上；所述中央控制器第一方面连接所述沼气发电机，可对沼气发电机的工作状态进行控制，第二方面连接所述智能开关，可控制养殖场用电负荷的投切，第三方面连接到远程监控装置，将实时的控制参数反馈到远程端，也可以在远程端进行手动控制。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于分时电价政策的沼气发电管理方法，其特征在于，应用于基于分时电价政策的沼气发电管理系统，所述基于分时电价政策的沼气发电管理系统包括：沼气池、储气罐、沼气发电机、并网控制器、监测模块、中央控制器、智能开关以及养殖场用电负荷，其中，并网控制器包括第三控制模块和功率方向保护继电器，监测模块包括气压传感器，中央控制器包括第一控制模块和第二控制模块，智能开关用于控制养殖场用电负荷的投切；所述沼气池经脱硫装置脱硫后与所述储气罐通过输气管道相连；所述储气罐与所述沼气发电机通过输气管道相连；所述并网控制器一方面连接所述沼气发电机，另一方面连接所述功率方向保护继电器；所述功率方向保护继电器的另一端与市电电网相连；所述并网控制器还与所述智能开关相连；所述智能开关的另一端连接所述养殖场用电负荷；所述中央控制器与所述气压传感器相连；所述气压传感器安装在所述储气罐上；所述中央控制器第一方面连接所述沼气发电机，以对沼气发电机的工作状态进行控制，第二方面连接所述智能开关，以控制养殖场用电负荷的投切，第三方面连接到远程监控装置，将实时的控制参数反馈到远程端，并在远程端进行手动控制；
该方法包括：
通过所述监测模块监测储气罐中储存的沼气量；
在电价低谷时，若所述沼气量小于第一预设值，说明所述储气罐仍有空间存储沼气，则通过所述第一控制模块关闭与所述储气罐相连的沼气发电机；若所述沼气量大于或等于第二预设值，则通过所述第一控制模块启动所述沼气发电机以及开启所述沼气发电机与养殖场用电负荷之间的开关，以防止所述储气罐爆裂，为后续进入所述储气罐的沼气留有足够的空间，消耗的部分沼气产生电量投入给所述养殖场用电负荷，其中，所述第一预设值小于或等于所述第二预设值。
2.如权利要求1所述的基于分时电价政策的沼气发电管理方法，其特征在于，所述监测储气罐中储存的沼气量之后还包括：
在电价高峰开始时，启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电。
3.如权利要求2所述的基于分时电价政策的沼气发电管理方法，其特征在于，所述在电价高峰开始时，启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电之后还包括：
在电价高峰期间，若所述沼气量小于第三预设值，则通过所述第三控制模块关闭所述沼气发电机，所述开启的用电负荷由电网供电。
4.如权利要求3所述的基于分时电价政策的沼气发电管理方法，其特征在于，所述关闭所述沼气发电机，所述开启的用电负荷由电网供电之后还包括：
若所述沼气量大于第四预设值，则通过所述第三控制模块启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电，其中，所述第四预设值大于或等于所述第三预设值。
5.如权利要求1-4任一项所述的基于分时电价政策的沼气发电管理方法，其特征在于，所述养殖场用电负荷包括增温设备、搅拌设备、照明设备和充电设备中任一种或多种。
6.一种基于分时电价政策的沼气发电管理系统，其特征在于，所述基于分时电价政策的沼气发电管理系统包括：沼气池、储气罐、沼气发电机、并网控制器、监测模块、中央控制器、智能开关以及养殖场用电负荷，其中，并网控制器包括第三控制模块和功率方向保护继电器，监测模块包括气压传感器，中央控制器包括第一控制模块和第二控制模块，智能开关用于控制养殖场用电负荷的投切；所述沼气池经脱硫装置脱硫后与所述储气罐通过输气管道相连；所述储气罐与所述沼气发电机通过输气管道相连；所述并网控制器一方面连接所述沼气发电机，另一方面连接所述功率方向保护继电器；所述功率方向保护继电器的另一端与市电电网相连；所述并网控制器还与所述智能开关相连；所述智能开关的另一端连接所述养殖场用电负荷；所述中央控制器与所述气压传感器相连；所述气压传感器安装在所述储气罐上；所述中央控制器第一方面连接所述沼气发电机，以对沼气发电机的工作状态进行控制，第二方面连接所述智能开关，以控制养殖场用电负荷的投切，第三方面连接到远程监控装置，将实时的控制参数反馈到远程端，并在远程端进行手动控制；其中：
监测模块，用于监测储气罐中储存的沼气量；
第一控制模块，用于在电价低谷时，若所述沼气量小于第一预设值，说明所述储气罐仍有空间存储沼气，则关闭与所述储气罐相连的沼气发电机；若所述沼气量大于或等于第二预设值，则启动所述沼气发电机以及开启所述沼气发电机与养殖场用电负荷之间的开关，以防止所述储气罐爆裂，为后续进入所述储气罐的沼气留有足够的空间，消耗的部分沼气产生电量投入给所述养殖场用电负荷，其中，所述第一预设值小于或等于所述第二预设值。
7.如权利要求6所述的基于分时电价政策的沼气发电管理系统，其特征在于，所述基于分时电价政策的沼气发电管理系统还包括：
第二控制模块，用于在电价高峰开始时，启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电。
8.如权利要求7所述的基于分时电价政策的沼气发电管理系统，其特征在于，所述第三控制模块，用于在电价高峰期间，若所述沼气量小于第三预设值，则关闭所述沼气发电机，所述开启的用电负荷由电网供电。
9.如权利要求8所述的基于分时电价政策的沼气发电管理系统，其特征在于，所述第三控制模块，还用于若所述沼气量大于第四预设值，则启动所述沼气发电机，用于为开启的用电负荷供电，其中，所述第四预设值大于或等于所述第三预设值。
10.如权利要求6-9任一项所述的基于分时电价政策的沼气发电管理系统，其特征在于，所述养殖场用电负荷包括增温设备、搅拌设备、照明设备和充电设备中任一种或多种。
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