CN108321838A - 一种停车场智能微网控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及微网技术领域，更具体地，涉及一种停车场智能微网控制系统，包括有能量控制系统和光伏组件，能量控制系统包括有并网运行能量调度系统；离网运行能量调度系统，当微网能源充足时，加大电池储能速度或者控制部分光伏新能源解列；当微网能源不足时，控制备用能源系统接入或者解列部分负荷，同时部分电动汽车动力电池对外放电；黑启动系统，在电网崩溃状态下实现电网的重新启动；并离网切换系统，结合微电网与电网并离切换时对电压和频率的要求；储能系统，将汽车的动力电池作为微网的储能部分。本发明能够实现能源管理智能化，实现智能停车场和电网的良好互动，降低微网成本，提高新能源利用率。

Description

一种停车场智能微网控制系统
技术领域
本发明涉及微网技术领域，更具体地，涉及一种停车场智能微网控制系统。
背景技术
在热门景点附近，停车场是必备的设施。同时随着新能源汽车的广泛使用，景区附近的停车场必须提供足够的充电设施。同时停车场一般较为开阔，比较有利于建设为光伏，从而在停车场中存在了储能、光伏、电动汽车以及其他负载，这些要素需要经过适当的整合，得以组建一个微网运行。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种停车场智能微网控制系统，能够实现能源管理智能化，实现智能停车场和电网的良好互动，降低微网成本，实现微网的优化调度，提高新能源利用率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种停车场智能微网控制系统，其中，包括有能量控制系统和光伏组件，能量控制系统包括有并网运行能量调度系统，实现通过光伏和风能对车辆电池充电；
并网运行能量调度系统监控光伏发电情况和微网能源运行情况，保证电动车动力电池通过微网正常充电。若微网电力不足，则从大电网获取电能。
离网运行能量调度系统，当微网能源充足时，提高电动汽车动力电池储能速度或者控制部分光伏新能源解列，使其达到功率平衡状态；当微网能源不足时，控制备用能源系统接入或者解列部分负荷，同时部分电动汽车动力电池对外放电，为停车场的各种基础设施和急需充电的电动汽车提供能源；
黑启动系统，在电网崩溃状态下实现电网的重新启动，增强微电网的自愈能力；
并离网切换系统，结合微电网与电网并离切换时对电压和频率的要求，实现安全可靠的无缝切换控制；
储能系统，将汽车的动力电池作为微网的储能系统的一部分。
本发明中，包括有能量控制系统和光伏组件，利用光伏组件进行发电，将电能接入能量控制系统。能量控制系统包括有并网运行能量调度系统，并网运行能量调度系统监控光伏发电情况和微网能源运行情况，保证电动车动力电池通过微网正常充电。若微网电力不足，则从大电网获取电能。离网运行能量调度系统，当微网能源充足时，电动汽车满负荷充电，在电能有节余的情况下，部分光伏新能源解列，保证微网处于功率平衡状态；当微网能源不足时，控制备用能源系统接入或者解列部分负荷，同时部分电动汽车动力电池对外放电，为停车场的各种基础设施和急需充电的电动汽车提供能源。
黑启动系统，在电网崩溃状态下实现电网的重新启动，增强微电网的自愈能力；
并离网切换系统，结合微电网与电网并离切换时对电压和频率的要求，实现安全可靠的无缝切换控制；
储能系统，将汽车的动力电池作为微网的储能系统的一部分，在需要时进行充放电。
在一个实施方式中，能量控制系统包括有电能质量监测系统，对微电网内实时电能质量进行监控。
电能质量监测系统提供微电网内实时电能质量监测功能，对微电网内实时电能质量进行监控。
在一个实施方式中，能量控制系统包括有收费管理系统，对车辆产生的费用进行统计收取。
收费既包括充电所用费用，也包括停车费用。通过收费管理系统对充电桩进行实时监控，将充电桩的输出功率记录下来并分析处理，在充电完毕后进行断电处理，并打印出相关费用；同时根据进出停车场的时间计算停车费，两个费用合并缴纳。
在一个实施方式中，能量控制系统设有处理模块，处理模块连接有模拟量输入模块和开关量输入模块，将信号传输到处理模块；处理模块连接有通讯模块和输出模块，通讯模块实现微网内信号的双向传递。
电源模块从外部供电转换为装置内部电源，为整个装置供电。模拟量输入模块，采用电流互感器和电压互感器接入信号，信号经过低通滤波，AD采样直接输入给处理模块；开关量输入模块通过光耦采集二进制信号，采集的信号直接输入到处理模块；处理模块完成本装置的核心功能，通过计算采集到的模拟量和开关量，计算出装置的需要输入，给到输出模块，同时将部分信号通过通信模块将信息上传；输出模块接收到处理模块的命令之后，直接通过继电器输出。各个模块之间用电信号传递信息；通信模块完成微网内设备信息的双向传递。
优选地，能量控制系统设有电源模块，将外部供电转换为装置内部电源，为整个装置供电。
优选地，能量控制系统连接有充电系统，通过充电系统对车辆进行充电。
优选地，备用能源系统设有发电机和变流器。
本发明通过在停车场搭建光伏组件，大力发展光伏等绿色能源；同时停车场设置光伏组件。利用电动汽车的电池作为微网储能元件，降低微网成本，实现微网的优化调度，提高新能源利用率。进一步地，充分利用现有停车场空间，解决电动汽车充电难问题，促进电动汽车的应用。同时实现能源管理智能化，实现智能停车场和电网的良好互动，促使城市绿色化、智能化，为城市基础设施、能源、交通、环境等带来机遇。
附图说明
图1是本发明系统整体连接示意图。
图2是本发明能量控制系统各模块连接示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
如图1所示，本发明提供一种停车场智能微网控制系统，包括有能量控制系统10和光伏组件30，利用光伏组件30进行发电，将电能接入能量控制系统10。能量控制系统10包括有并网运行能量调度系统，并网运行能量调度系统监控光伏30发电情况和微网能源运行情况，保证电动车动力电池通过微网正常充电。若微网电力不足，则从大电网70获取电能。离网运行能量调度系统20，当微网能源充足时，电动汽车满负荷充电，在电能有节余的情况下，部分光伏30新能源解列，保证微网处于功率平衡状态；当微网能源不足时，控制备用能源系统接入，备用能源系统设有发电机和变流器，同时部分电动汽车动力电池对外放电，为停车场的各种基础设施和急需充电的电动汽车提供能源。黑启动系统40，在电网70崩溃状态下实现电网70的重新启动，增强微电网70的自愈能力；并离网切换系统50，结合微电网70与电网70并离切换时对电压和频率的要求，实现安全可靠的无缝切换控制；储能系统60，将汽车的动力电池作为微网的储能部分，在需要时进行充放电。
如图1所示，本实施例中，能量控制系统10包括有电能质量监测系统，对微电网70内实时电能质量进行监控。同时，包括有收费管理系统，收费既包括充电所用费用，也包括停车费用。通过收费管理系统对充电桩进行实时监控，将充电桩的输出功率记录下来并分析处理，在充电完毕后进行断电处理，并打印出相关费用；同时根据进出停车场的时间计算停车费，两个费用合并缴纳。
如图2所示，能量控制系统10有各模块相互配合组成，能量控制系统10包括有处理模块11、通讯模块15和输出模块14、模拟量输入模块12和开关量输入模块13以及电源模块。电源模块从外部供电转换为装置内部电源，为整个装置供电。模拟量输入模块12，采用电流互感器和电压互感器接入信号，信号经过低通滤波，AD采样直接输入给处理模块11；开关量输入模块13通过光耦采集二进制信号，采集的信号直接输入到处理模块11；处理模块11完成本装置的核心功能，通过计算采集到的模拟量和开关量，计算出装置的需要输入，给到输出模块14，同时将部分信号通过通信模块将信息上传；输出模块14接收到处理模块11的命令之后，直接通过继电器输出。各个模块之间用电信号传递信息；通信模块完成微网内设备信息的双向传递。电源模块，将外部供电转换为装置内部电源，为整个装置供电。
本实施例中，能量控制系统10连接有充电系统，能量控制系统10通过充电系统对车辆进行充电。
（1）能量控制系统10设定两个定时，定时0为中断0.5ms，定时器1定时中断为100ms，每一个定时中断需要进行开关量和模拟量的采样以及幅值和相角的计算；
（2）若检测到并网开关为0，同时微网所有电压为0，则进入黑启动模式，黑启动系统40实现微电网70在崩溃情况下的自动/手动启动，增强微电网70的自愈能力；
（3）若外部输入有手动并网指令，则通过并离网切换系统50进行并网操作；
（4）若外部输入有手动离网指令，则通过并离网切换系统50进行离网操作；
（5）若没有外部指令，但是并网开关从1变为了0，则进入无计划并网转离网：结合微电网70并离网切换时对电压和频率的要求，通过并离网切换系统50实现安全可靠的无缝切换控制；
（6）若能量控制系统10没有收到外部指令，并网开关为1，则通过并离网切换系统50进行并网操作;
（7）若能量控制系统10没有收到外部指令，并网开关为0，则通过并离网切换系统50进行离网操作。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种停车场智能微网控制系统，其特征在于，包括有能量控制系统和光伏组件，所述能量控制系统包括有并网运行能量调度系统，实现通过光伏和风能对车辆电池充电，监控光伏发电情况和微网能源运行情况，保证电动车动力电池通过微网正常充电，若微网电力不足，则从大电网获取电能；
离网运行能量调度系统，当微网能源充足时，提高电动汽车动力电池储能速度或者控制部分光伏新能源解列，使其达到功率平衡状态；当微网能源不足时，控制备用能源系统接入或解列部分微网负荷，同时控制部分电动汽车动力电池放电，为停车场的各种基础设施和急需充电的电动汽车提供能源；
黑启动系统，在电网崩溃状态下实现电网的重新启动，增强微电网的自愈能力；
并离网切换系统，结合微电网与电网并离切换时对电压和频率的要求，实现安全可靠的无缝切换控制；
储能系统，将汽车的动力电池作为微网的储能系统的一部分。
2.根据权利要求1所述的停车场智能微网控制系统，其特征在于，所述能量控制系统包括有电能质量监测系统，对微电网内实时电能质量进行监控。
3.根据权利要求1所述的停车场智能微网控制系统，其特征在于，所述能量控制系统包括有收费管理系统，对车辆产生的费用进行统计收取。
4.根据权利要求1所述的停车场智能微网控制系统，其特征在于，所述能量控制系统设有处理模块，所述处理模块连接有模拟量输入模块和开关量输入模块，将信号传输到处理模块；所述处理模块连接有通讯模块和输出模块，通讯模块实现微网内信号的双向传递。
5.根据权利要求4所述的停车场智能微网控制系统，其特征在于，所述能量控制系统设有电源模块，将外部供电转换为装置内部电源，为整个装置供电。
6.根据权利要求1至5任一项所述的停车场智能微网控制系统，其特征在于，能量控制系统连接有充电系统，通过充电系统对车辆进行充电。
7.根据权利要求1至5任一项所述的停车场智能微网控制系统，其特征在于，备用能源系统设有发电机和变流器。
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