CN108512301A - 无缝切换移动供电装置及电力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无缝切换移动供电装置及电力系统，涉及电力设备的技术领域，该无缝切换移动供电装置包括：检测器、配电器和发电控制设备，其中，检测器用于检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；配电器分别与检测器和发电控制设备连接，配电器用于接收检测结果，并根据检测结果使发电控制设备控制发电设备向目标用电系统的供电情况。本发明缓解了传统发电设备保电适用性较差的技术问题。

Description

无缝切换移动供电装置及电力系统
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，尤其是涉及一种无缝切换移动供电装置及电力系统。
背景技术
中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作,例如重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等。
目前电网中各应急电源和油机等发电设备的操作复杂，在市电和保电系统的切换过程中无法达到无缝切换，无法保证向负荷进行无间断供电，尤其是影响一些重要负荷的工作，因而具有保电适用性较差的技术问题。
针对传统发电设备保电适用性较差的技术问题，现有技术中缺乏有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无缝切换移动供电装置及电力系统，以缓解传统发电设备保电适用性较差的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种无缝切换移动供电装置，包括：检测器、配电器和发电控制设备，其中，
所述检测器用于检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；
所述配电器分别与所述检测器和所述发电控制设备连接，所述配电器用于接收所述检测结果，并根据所述检测结果使所述发电控制设备控制发电设备向所述目标用电系统的供电情况。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述发电控制设备包括蓄电池发电控制设备。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述蓄电池发电控制设备包括储能变流器，其中，
所述储能变流器分别与蓄电池和所述配电器连接；
所述储能变流器用于在所述配电器的控制下调节所述蓄电池的放电过程。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述配电器还用于在所述检测结果是大电网为所述目标用电系统供电的情况下，控制所述储能变流器，以使所述储能变流器调节所述蓄电池由大电网充电。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述发电控制设备还包括柴油发电机控制设备。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述发电控制设备包括柴油发电机控制设备。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，包括多个微网系统，一个所述微网系统包括一个所述检测器、一个所述配电器和一个所述发电控制设备。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括移动载体，其中，所述移动载体用于承载所述微网系统并使所述微网系统自由移动。
结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述移动载体至少包括以下一种：电动汽车、三轮车、手推车。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电力系统，应用于第一方面所述的无缝切换移动供电装置，该供电切换方法包括：
检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；
根据所述检测结果使发电控制设备控制发电设备向所述目标用电系统的供电情况。
本发明实施例带来了以下有益效果：该无缝切换移动供电装置包括：检测器、配电器和发电控制设备，其中，检测器用于检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；配电器分别与检测器和发电控制设备连接，配电器用于接收检测结果，并根据检测结果使发电控制设备控制发电设备向目标用电系统的供电情况。实现了在检测结果是大电网不为目标用电系统供电的情况下，控制发电设备向目标用电系统供电的目的，从而使得市电和保电系统的切换过程操作简单快捷，更加自动化和智能化，实现无缝切换的技术效果，缓解了传统发电设备保电适用性较差的技术问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例一提供的一种无缝切换移动供电装置的结构框图；
图2为本发明实施例一提供的另一种无缝切换移动供电装置的结构框图；
图3为本发明实施例一提供的另一种无缝切换移动供电装置的结构框图；
图4为本发明实施例一提供的另一种无缝切换移动供电装置的结构框图；
图5为本发明实施例二提供的一种供电切换方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。
目前电网中各应急电源和油机等发电设备的操作复杂，在市电和保电系统的切换过程中无法达到无缝切换，无法保证向负荷进行无间断供电，尤其是影响一些重要负荷的工作，因而具有保电适用性较差的技术问题。基于此，本发明实施例提供的一种无缝切换移动供电装置及电力系统，以缓解传统发电设备保电适用性较差的技术问题。
实施例一
本发明实施例提供的一种无缝切换移动供电装置，如图1所示，包括：检测器、配电器和发电控制设备，其中，
检测器用于检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；
配电器分别与检测器和发电控制设备连接，配电器用于接收检测结果，并根据检测结果使发电控制设备控制发电设备向目标用电系统的供电情况。
需要说明的是，大电网指现在的国家电力网，包含有发电厂、变电站、输电线路网、配电变压器和低压线路网，通常所用市电的供电电网即大电网。
具体地，大电网通过供电线路为目标用电系统供电，大电网会因设备故障等原因中断供电过程，检测器可以检测供电线路的电流情况来检测大电网是否为目标用电系统供电，而得到检测结果，检测结果是：大电网为目标用电系统供电，或者，大电网不为目标用电系统供电。配电器根据检测结果使发电控制设备控制发电设备向目标用电系统的供电情况，可以是，在大电网中断为目标用电系统供电时，控制发电设备向目标用电系统供电；而在大电网恢复为目标用电系统供电时，控制发电设备停止向目标用电系统供电。
在本发明实施例中，该无缝切换移动供电装置包括检测器、配电器和发电控制设备统；检测器用于检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；配电器分别与检测器和发电控制设备连接，配电器用于接收检测结果，并根据检测结果使发电控制设备控制发电设备向目标用电系统的供电情况，从而使得市电和保电系统的切换过程操作简单快捷，更加自动化和智能化，实现无缝切换的技术效果，缓解了传统发电设备保电适用性较差的技术问题。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图2所示，发电控制设备包括蓄电池发电控制设备。
具体地，蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出，因而，蓄电池是一种可以不断充电放电的储能设备。
本发明实施例中，发电控制设备包括蓄电池发电控制设备，控制蓄电池为目标用电系统供电，从而使得供电设备部件少，无需组装，结构简单，占地面积小，便于移动。
本发明实施例的另一个可选实施方式中，蓄电池发电控制设备包括储能变流器，其中，
储能变流器分别与蓄电池和配电器连接；
储能变流器用于在配电器的控制下调节蓄电池的放电过程。
具体地，蓄电池提供直流电，目标用电系统中的用电设备需要被提供和市电一样的交流电，储能变流器(Power Control System，简称PCS)进行交直流的变换，可控制蓄电池的充电和放电过程。
本发明实施例中，配电器控制储能变流器调节蓄电池的放电过程，以为目标用电系统提供电能，实现市电和保电系统的无缝切换，保证为目标用电系统提供电能的连续性。
本发明实施例的另一个可选实施方式中，配电器还用于在检测结果是大电网为目标用电系统供电的情况下，控制储能变流器，以使储能变流器调节蓄电池由大电网充电。
具体地，大电网为目标用电系统供电过程中断后，如故障自动解除或经维修处理后，大电网恢复为目标用电系统的供电过程。而PCS由DC/AC双向形式的变流器、控制单元等构成，控制单元通过通讯连接或电连接等方式接收配电器发送的控制指令，根据控制指令的符号及大小控制变流器对蓄电池进行充电或放电。进一步，蓄电池还可以携带电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)，PCS的控制单元还可以通过CAN接口与BMS通讯，以获取蓄电池状态信息，实现对蓄电池的保护性充放电，确保蓄电池运行安全。
本发明实施例中，配电器控制储能变流器调节蓄电池的充电过程，以使蓄电池存储电能。
本发明实施例的另一个可选实施方式中，如图4所示，发电控制设备还包括柴油发电机控制设备。
具体地，柴油发电机是一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。
本发明实施例中，发电控制设备还包括柴油发电机控制设备，从而控制柴油发电机为目标用电系统供电，在柴油发电机的燃油箱装有充足柴油的情形下，柴油发电机能够较长久地为目标用电系统提供电能，适应于用电量大的目标用电系统。
本发明实施例的另一个可选实施方式中，如图3所示，发电控制设备不仅包括蓄电池发电控制设备，还包括柴油发电机控制设备。
具体地，在发电控制设备同时包括蓄电池发电控制设备和柴油发电机控制设备的情况下，实现对蓄电池和柴油发电机这两种发电设备供电情况的控制。而在发电设备同时包括蓄电池和柴油发电机的情况下，配电器控制发电设备向目标用电系统供电，可以是从蓄电池和柴油发电机中任选一种发电设备先为目标用电系统提供电能，然后在先选的发电设备提供电能的能力达到下限后，再选用剩余的另一种发电设备为目标用电系统提供电能。
本发明实施例中，发电控制设备同时包括蓄电池发电控制设备和柴油发电机控制设备，有利于增强发电设备的供电能力。
本发明实施例的另一个可选实施方式中，无缝切换移动供电装置包括多个微网系统，一个微网系统包括一个检测器、一个配电器和一个发电控制设备。
需要说明的是，检测器检测到大电网掉电(即，大电网不为目标用电系统供电)后，配电器控制发电设备向目标用电系统供电，此时微网系统工作在离网模式；检测器检测到大电网故障消除而恢复正常(即，大电网为目标用电系统供电)后，配电器控制蓄电池充电，实现电池容量恢复，此时微网系统工作在并网模式。
本发明实施例中，无缝切换移动供电装置包括多个微网系统，在微网系统为N个的情况下，能够实现了1到N个微网系统协调并联运行，达到了微网系统自由组合可拼接的目的，扩大无缝切换移动供电装置的带负载能力。
本发明实施例的另一个可选实施方式中，无缝切换移动供电装置还包括移动载体，其中，移动载体用于承载微网系统并使微网系统自由移动。
本发明实施例中，移动载体承载微网系统并使微网系统自由移动，适用于微网系统的设备重量大移动困难的情形。移动载体承载微网系统组成移动微网，移动微网代替了传统的应急发电车，实现了发电设备向供电网络的更加快速投入和更加方便组网。
本发明实施例的另一个可选实施方式中，移动载体至少包括以下一种：电动汽车、三轮车、手推车。
具体地，电动汽车为使用电能行驶的汽车，三轮车为脚蹬的车辆，手推车为手推的车辆，且同种移动载体还有不同规格的容量。
本发明实施例中，移动载体可因实际需求和使用者的操作技能从电动汽车、三轮车、手推车中选择合适的工具，以承载微网系统并使微网系统自由移动。
本发明实施例提供的无缝切换移动供电装置，配电器可以设有开关，开关控制配电器的一键启动，配电器启动后自动运行，控制微网系统自动进行相对于大电网的并网和离网切换。
实施例二
本发明实施例提供的一种供电切换方法，如图5所示，应用于实施例一的无缝切换移动供电装置，该供电切换方法包括：
步骤S102，检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；
步骤S104，根据检测结果使发电控制设备控制发电设备向目标用电系统的供电情况。
具体地，实施例一的无缝切换移动供电装置包括：检测器、配电器和发电控制设备，其中，检测器用于检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；配电器分别与检测器和发电控制设备连接，配电器用于接收检测结果，并根据检测结果使发电控制设备控制发电设备向目标用电系统的供电情况。
需要说明的是，无缝切换移动供电装置的检测器用于检测大电网是否为目标用电系统供电，检测器可以检测供电线路的电流情况来检测大电网是否为目标用电系统供电，其中，供电线路是大电网为目标用电系统供电的线路。
在本发明实施例中，供电切换方法应用实施例一的无缝切换移动供电装置来实现，首先，检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；然后，根据检测结果使发电控制设备控制发电设备向目标用电系统的供电情况，从而使得使用该供电切换方法的电力系统在市电和保电之间的切换过程操作简单快捷，更加自动化和智能化，实现无缝切换的技术效果，缓解了传统发电设备保电适用性较差的技术问题。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无缝切换移动供电装置，其特征在于，包括：检测器、配电器和发电控制设备，其中，
所述检测器用于检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；
所述配电器分别与所述检测器和所述发电控制设备连接，所述配电器用于接收所述检测结果，并根据所述检测结果使所述发电控制设备控制发电设备向所述目标用电系统的供电情况。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发电控制设备包括蓄电池发电控制设备。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述蓄电池发电控制设备包括储能变流器，其中，
所述储能变流器分别与蓄电池和所述配电器连接；
所述储能变流器用于在所述配电器的控制下调节所述蓄电池的放电过程。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，
所述配电器还用于在所述检测结果是大电网为所述目标用电系统供电的情况下，控制所述储能变流器，以使所述储能变流器调节所述蓄电池由大电网充电。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述发电控制设备还包括柴油发电机控制设备。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发电控制设备包括柴油发电机控制设备。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括多个微网系统，一个所述微网系统包括一个所述检测器、一个所述配电器和一个所述发电控制设备。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括移动载体，其中，所述移动载体用于承载所述微网系统并使所述微网系统自由移动。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述移动载体至少包括以下一种：电动汽车、三轮车、手推车。
10.一种供电切换方法，其特征在于，应用于权利要求1-9中任一项所述的无缝切换移动供电装置，该供电切换方法包括：
检测大电网是否为目标用电系统供电，得到检测结果；
根据所述检测结果使发电控制设备控制发电设备向所述目标用电系统的供电情况。
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