CN108539775A - 一种适用于智能电网的能量管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于智能电网的能量管理系统，包括发电模组、发电模组控制器、管理中心、功率监测模块、电量存储模块，所述电量检测模块通过导线电性连接于管理中心，并将检测到的数据信息发送至管理中心，所述发电模组控制器的电控输入端通过导线电性连接于管理中心，所述电量存储模块通过导线电性连接于发电模组的电能输出总线，本发明通过对电能输出总线和用户总线上的电能进行监测，并根据监测结果可在发电模组功率盈余时，对多余的电能存储在电能存储模块中，并可以在用户总线有功率需求时，替代发电单元进行功率补偿，节约能源。
Description
技术领域
本发明属于电能管理技术领域，具体涉及一种适用于智能电网的能量管理系统。
背景技术
智能电网就是电网的智能化(智电电力)，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
在电网的起点，尤其是水电或火电，是通过使用多组发电机进行发电，因此，发电的总功率为一台电机发电功率的整数倍，由于用户用电功率存在变动，因此，发电机会产生多余的电能，这一部分电能将无法被利用，导致能源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于智能电网的能量管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于智能电网的能量管理系统，包括发电模组、发电模组控制器、管理中心、功率监测模块、电量存储模块，所述发电模组包括多个并联的发电单元，所述发电模组的电能输出总线上电性连接有功率监测模块，且用户总线上电性连接有功率监测模块，所述功率监测模块用于对电路上的电能进行监测，所述电量检测模块通过导线电性连接于管理中心，并将检测到的数据信息发送至管理中心；
所述发电模组控制器的电控输入端通过导线电性连接于管理中心，所述发电模组控制器的电控输出端电性连接于发电模组，根据管理中心发出的控制信号对发电模组内发电单元进行控制；
所述管理中心包括比较模块、指令输出模块，所述比较模块用于对电能输出总线和用户总线上的电能监测结果以及电量存储模块的剩余电量进行比较，并将比较结果发送至指令输出模块，所述指令输出模块根据不同的比较结果生成不同的指令，并将指令发送至发电模组控制器执行相应的指令；
所述电量存储模块通过导线电性连接于发电模组的电能输出总线，用于对多余电量进行分流并将电量进行存储，同时，将存储的电能通过导线输送至用户总线进行供电。
优选的，所述发电单元为蒸汽发电机、水轮发电机和风力发电机中任意一种。
优选的，所述发电模组控制器包括单片机芯片和通过导线与单片机芯片相连的多个继电器开关，每个所述继电器开关通过导线与发电单元电性连接。
优选的，所述发电模组上还电性连接有工况监测模块，用于对每个发电单元的工况进行监测，并将监测结果通过导线发送至管理中心。
优选的，所述电量存储模块包括电量存储单元、电量监测模块和充放电控制器，所述电量存储单元用于存储电能，所述电量监测模块用于对电量存储单元的电量进行监测，并将检测结果通过导线发送至充放电控制器，在通过充放电控制器对电量存储单元执行进行充放电操作。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过对电能输出总线和用户总线上的电能进行监测，并根据监测结果可在发电模组功率盈余时，对多余的电能存储在电能存储模块中，并可以在用户总线有功率需求时，替代发电单元进行功率补偿，节约能源。
附图说明
图1为本发明一种适用于智能电网的能量管理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
如图1所示，一种适用于智能电网的能量管理系统，包括发电模组、发电模组控制器、管理中心、功率监测模块、电量存储模块，所述发电模组包括多个并联的发电单元，所述发电模组的电能输出总线上电性连接有功率监测模块，且用户总线上电性连接有功率监测模块，所述功率监测模块用于对电路上的电能进行监测，所述电量检测模块通过导线电性连接于管理中心，并将检测到的数据信息发送至管理中心，功率监测模块采用电子式有功功率表；
所述发电模组控制器的电控输入端通过导线电性连接于管理中心，所述发电模组控制器的电控输出端电性连接于发电模组，根据管理中心发出的控制信号对发电模组内发电单元进行控制；
所述管理中心包括比较模块、指令输出模块，所述比较模块用于对电能输出总线和用户总线上的电能监测结果以及电量存储模块的剩余电量进行比较，并将比较结果发送至指令输出模块，所述指令输出模块根据不同的比较结果生成不同的指令，并将指令发送至发电模组控制器执行相应的指令，指令包括：
A1：当用户总线上的电能需求量大于电能输出总线的输出，且管理中心判断电量存储模块电量充足时，将会生成一个打开电量存储模块的指令，并将指令发送至充放电控制器，由充放电控制器打开一定数量的电量存储单元进行供电，以维持用户总线上的电能需求量和电能输出总线的输出量；
A2：当用户总线上的电能需求量小于电能输出总线的输出时，且管理中心判断电量存储模块电量充足时，将会生成一个打开电量存储模块并关闭一个发电单元的指令，并将指令发送至单片机芯片，再通过再控制继电器开关关闭一个发电单元，以及将指令发送至充放电控制器，由充放电控制器打开一定数量的电量存储单元进行供电，以维持用户总线上的电能需求量和电能输出总线的输出量；
A3：当用户总线上的电能需求量小于电能输出总线的输出时，且管理中心判断电量存储模块电量不足时，将会生成对电量存储模块充电的指令，将指令发送至充放电控制器，由充放电控制器对电量存储单元进行充电，将多余电能进行存储，同时维持用户总线上的电能需求量和电能输出总线的输出量。
所述电量存储模块通过导线电性连接于发电模组的电能输出总线，用于对多余电量进行分流并将电量进行存储，同时，将存储的电能通过导线输送至用户总线进行供电，电量存储模块的输出功率与单个发电单元的输出功率相同，可在一定时间内替代单个发电单元提供电能。
所述发电单元为蒸汽发电机、水轮发电机和风力发电机中任意一种。
所述发电模组控制器包括单片机芯片和通过导线与单片机芯片相连的多个继电器开关，每个所述继电器开关通过导线与发电单元电性连接。
所述发电模组上还电性连接有工况监测模块，用于对每个发电单元的工况进行监测，并将监测结果通过导线发送至管理中心。
所述电量存储模块包括电量存储单元、电量监测模块和充放电控制器，所述电量存储单元用于存储电能，所述电量监测模块用于对电量存储单元的电量进行监测，并将检测结果通过导线发送至充放电控制器，在通过充放电控制器对电量存储单元执行进行充放电操作。
本发明通过对电能输出总线和用户总线上的电能进行监测，并根据监测结果可在发电模组功率盈余时，对多余的电能存储在电能存储模块中，并可以在用户总线有功率需求时，替代发电单元进行功率补偿，节约能源。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种适用于智能电网的能量管理系统，包括发电模组、发电模组控制器、管理中心、功率监测模块、电量存储模块，其特征在于：
所述发电模组包括多个并联的发电单元，所述发电模组的电能输出总线上电性连接有功率监测模块，且用户总线上电性连接有功率监测模块，所述功率监测模块用于对电路上的电能进行监测，所述电量检测模块通过导线电性连接于管理中心，并将检测到的数据信息发送至管理中心；
所述发电模组控制器的电控输入端通过导线电性连接于管理中心，所述发电模组控制器的电控输出端电性连接于发电模组，根据管理中心发出的控制信号对发电模组内发电单元进行控制；
所述管理中心包括比较模块、指令输出模块，所述比较模块用于对电能输出总线和用户总线上的电能监测结果以及电量存储模块的剩余电量进行比较，并将比较结果发送至指令输出模块，所述指令输出模块根据不同的比较结果生成不同的指令，并将指令发送至发电模组控制器执行相应的指令；
所述电量存储模块通过导线电性连接于发电模组的电能输出总线，用于对多余电量进行分流并将电量进行存储，同时，将存储的电能通过导线输送至用户总线进行供电。
2.根据权利要求1所述的一种适用于智能电网的能量管理系统，其特征在于：所述发电单元为蒸汽发电机、水轮发电机和风力发电机中任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种适用于智能电网的能量管理系统，其特征在于：所述发电模组控制器包括单片机芯片和通过导线与单片机芯片相连的多个继电器开关，每个所述继电器开关通过导线与发电单元电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种适用于智能电网的能量管理系统，其特征在于：所述发电模组上还电性连接有工况监测模块，用于对每个发电单元的工况进行监测，并将监测结果通过导线发送至管理中心。
5.根据权利要求1所述的一种适用于智能电网的能量管理系统，其特征在于：所述电量存储模块包括电量存储单元、电量监测模块和充放电控制器，所述电量存储单元用于存储电能，所述电量监测模块用于对电量存储单元的电量进行监测，并将检测结果通过导线发送至充放电控制器，在通过充放电控制器对电量存储单元执行进行充放电操作。
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