CN109473986B - 一种数字化低能耗高效率的配电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种数字化低能耗高效率的配电方法，包括电源输入模块和电源输出模块；所述电源输入模块通过增压器输入到配电网中，配电网中间隔设置有线路稳压模块，线路稳压模块将电源的电压稳定输送到电力分配模块，电力分配模块根据终端电力需求拆分为电压存储模块和电流存储模块，电压存储模块和电流存储模块通过电损补充模块补充不足电压和电流，电损补充模块将缺点和过剩信息传递至过剩移载模块，过剩移载模块对线路进行电力互补，过剩移载模块将稳定的电压力传送到电源输出模块，数字化显示模块将电源输入模块到电源输出模块的全部信息可视化的数字显示；实现了电网的可视化和降低了能量的损耗，从根本提高了配电的效率。

Description

一种数字化低能耗高效率的配电方法

技术领域

本发明涉及高效率的配电技术领域，具体的是一种数字化低能耗高效率的配电方法。

背景技术

电能作为现在生活和生产中不可缺少的能源，其产生的方式本身分为有污染和无污染两个部分，由于需求量在不断的提高，即使两种方式结合还是不能满足现在的需求，在高峰期往往需要通过限电来满足生活的需求，所以还需要从降低能耗的角度提高电力系统的效率。

目前，配电的省电方式有很多，有从硬件角度触发改造变压器和线路的材料，也有从物理学角度触发通过抑制和谐波的方式提高效率，还有改变功率因数和降低电损的方式，不管哪种方式都是从降低能量损耗的角度出发从而提高效率的方式，这种方式可以说是治标不治本，没有从电路的输出端和输入端整体的线路进行配电，使输出端在工作方式和工作功率变化时能先从电网线路中调整，这样避免长距离的电力传输的损耗，更加有效的综合周边电力资源，在通过电力补充的方式将电网中的由于存在的外接因素导致的电压损失和电流损失，通过电网的节点布置予以补充，既能满足远程传输电力的需求，又能满足在用电终端电力分配的问题，使电在输入的源头开始进行有效的分配和合理的布局，在终端设备的使用中体现出稳定的电压和电流的作用。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种数字化低能耗高效率的配电方法，解决如下技术问题：

1)线路传输中意外损耗和可预见的电压损耗阶段性互补；

2)电网内部通过线路的调整满足输出端电力的变化；

3)电压和电流的预存储，快速响应和满足互补需求；

通过配电线路内部的互补作用将线路中的多余电压和电流收集和存储，通过电损补充和过剩移载两种方式对配电线路的电源进行优化，使整个线路出现小幅度的变化时，通过内部的补充即可达到运行的标准，大大降低电力源头的电力消耗，节省了大量的资源。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种数字化低能耗高效率的配电方法，该配电方法的系统包括电源输入模块、电路稳压模块、电力分配模块、电压存储模块、电流存储模块、电损补充模块、过剩移载模块和电源输出模块；所述电源输入模块通过增压器输入到配电网中，配电网中间隔设置有电路稳压模块，电路稳压模块将电源的电压稳定输送到电力分配模块，电力分配模块根据终端电力需求拆分为电压存储模块和电流存储模块，电压存储模块和电流存储模块通过电损补充模块补充不足电压和电流，电损补充模块将缺电和过剩信息传递至过剩移载模块，过剩移载模块对电路进行电力互补，过剩移载模块将稳定的电压传送到电源输出模块，数字化显示模块将电源输入模块到电源输出模块的全部信息可视化的数字显示；

其中，所述电压存储模块通过电压冲击模块进行电压的保存，电压稳定模块通过电压冲击模块的容抗将电路的功率因数值超前，电压击穿模块通过刺激电压将存储电压重新传送到电路中，具体过程如下：

S1、通过安装有电容电路的电压冲击模块的电容一端迅速积累电压，通过U＝U₁+U₂+…+U_n的方式,将电压累积达到电容的电压最大值；

S2、电压稳定模块通过电压冲击模块的容抗将电路的功率因数值超前，其中，功率因数cosΦ＝P/S，P为有功功率，S为视在功率；

S3、当收集到用于存储的电压信号时，电压击穿模块通过电压的脉冲信号给电压稳定模块冲击，将存储的电压激活，通过电压击穿模块传输到电损补充模块和电源输出模块中；

所述S1中的积累电压设置有峰值，峰值即为电容击穿的值，当电容被击穿时，电压不再积累；所述S2中的功率因数的Φ角度范围在-90-0度之间；

其中，所述电流存储模块包括电流累积模块、电流稳定模块和电流击穿模块，具体工作过程如下：

SS1、当电路中电流大于配电要求的额定电流时，电流累积模块通过收集多余的电流进行累加，通过∑A＝A1+A2+…+An的方式不断累积；

SS2、当电流经过电流累积模块积累到固定值时，电流稳定模块将电流封装在电路中，电流稳定模块是大功率的电流存储机构；

SS3、当电路输出端的电流低于额定的电流，电流击穿模块将脉冲信号转换成电流信号，将电流分配到电路中，最终达到电路终端；

所述电源输入模块响应电源输出模块的电力请求，通过中间传输过程中损耗的计算，输出供终端和传输损耗的电源，并且计算电压存储模块和电流存储模块的最大值，释放电源在输入端的空间，将电源从输入端进行合理分配；

所述电路稳压模块是设置在线路中的稳压节点，每两个稳压节点通过检测中间电压确定电压的传输值，并且对电压不足的节点进行电压补充，电压过大的节点进行电压分配，分配的电压补充到电压不足的节点，当只出现电压不足的节点，没有电压过大的节点时，电压充足的所有节点平均向电压不足的节点补充电压，当只出现电压过大节点，没有电压不足的节点时，电压过大的节点将多余的电压平均分配到所有电压充足的节点；

所述电力分配模块将整体的电路中的电力进行二次分配，电力分配模块通过电源输出模块和电源输入模块的信息交互，将电源通过电源输出模块进行所需的电压和电流分配，分配的起始端在电源输入模块，电力分配模块从电源输入模块分配合理的输入电源，当电源输出模块某个终端临时停止用电时，电力分配模块通过电压存储模块和电流存储模块首先存储电力，再将剩余的电力平均分配到周边支路中，当电源输出模块某个终端长时间停止用电时，电力分配模块通过信号传递减少电源输入模块的电力输入。

作为本发明进一步的方案，所述电损补充模块包括电损压补充模块、电损流补充模块和电损互补模块，具体过程如下：

电压补损：电损压补充模块通过连接上线的电压存储模块和下线的过剩移载模块，将电压损失的传输电路通过调取电压存储模块的电压到过剩移载模块，过剩移载模块对电压移载；

电流补损：电损流补充模块通过连接上线的电流存储模块和下线的过剩移载模块，将电流损失的传输电路通过调取电流存储模块的电流到过剩移载模块，过剩移载模块对电流移载；

电损互补：电损互补模块通过电压和电流传输电路中的介质电阻来进行互补，当电压存储模块电压充足，电流存储模块电流不足时，通过电损互补模块选择减小电阻，根据公式I＝U/R补充电流；当电流存储模块电流充足，电压存储模块电压不足时，通过电损互补模块选择增大电阻，根据公式U＝R*I补充电压。

作为本发明进一步的方案，所述过剩移载模块通过自由电路开关的组合，将电损互补模块中的互补电流和互补电压通过新的电路传输到互补的电路中，互补的电路以额定功率为导向。

作为本发明进一步的方案，所述电源输出模块通过配电电路的整合将匹配的电压和电流输送到终端，并且通过电源输出模块和电源输入模块的匹配值，将配电通过电压和电流两种方式在电路中进行互补。

作为本发明进一步的方案，所述数字化显示模块用于显示电源输入模块、电路稳压模块、电力分配模块、电压存储模块、电流存储模块、电损补充模块、过剩移载模块和电源输出模块的电压和电流信息以及电路电压补充路径和电流补充路径，并且可人工进行参数的改动，改动的参数具有更高的信号传输级别，系统出现警示，不作出重新修改。

本发明的有益效果：

1、该数字化低能耗高效率的配电方法通过线路稳压模块将一套配电系统中的各条支线路的电压以预设值的形式进行稳定电压，该电压有助于在配电的过程中各条线路具有相对稳定的额定电压，降低该电压在线路中的损耗，提高线路在电力传输过程中的效率。

2、电力分配模块通过电压存储模块和电流存储模块对线路中断电的线路和其它支路中的损失电压和电流进行补偿，采用电压存储模块还是电流存储模块由电源输出模块终端的用电性质决定，电流存储模块只存在于感应线圈所在的电路中；电损补充模块通过电压和电流的缺失状况通过电力分配模块的的电压和电流存储对缺损的支路进行补充，使其达到额定稳定电压或者电流的标准，保证终端用电设备的电力平衡，以额定的功率进行运转。

3、过剩移载模块通过对各条支线路节点间的监控，使节点间的电压所处的状态得到有效的监管，在某个节点间出现异常情况使电压高于预设置时，通过过剩移载模块将该电压优先分配到缺损状态的节点中，当出现没有缺损的节点是，将过剩的电压平均分配到所有的节点中，保持各节点之间有效的平衡，过剩移载模块并将其电压分配的具体情况信息反馈到电力分配模块，电力分配模块在过剩移载模块不进行配电平衡时，通过电压和电流存储模块对各支路进行电力补充。

4、本发明通过电力配电系统中各条支路与终端的结合，将所有支路线路与分配线路整合，通过节点的监测作用对整个电路进行稳定电压的配送，并且通过电压和电流的存储模块对节点间不能相互补充的电力通过停用的终端线路进行补充，该方法提高了配电线路的运行效率，实现线路中自给自足，相互补充，不对电源的输出端造成高额的电力请求，有效的避免了在高峰期电力配送跟不上的缺点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明模块信息流向框图。

图2是本发明中电压存储模块框图。

图3是本发明中电流存储模块框图。

图4是本发明中电损补充模块框图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4所示，本发明为一种数字化低能耗高效率的配电方法，该配电方法的系统包括电源输入模块、电路稳压模块、电力分配模块、电压存储模块、电流存储模块、电损补充模块、过剩移载模块和电源输出模块；所述电源输入模块通过增压器输入到配电网中，配电网中间隔设置有电路稳压模块，电路稳压模块将电源的电压稳定输送到电力分配模块，电力分配模块根据终端电力需求拆分为电压存储模块和电流存储模块，电压存储模块和电流存储模块通过电损补充模块补充不足电压和电流，电损补充模块将缺电和过剩信息传递至过剩移载模块，过剩移载模块对电路进行电力互补，过剩移载模块将稳定的电压传送到电源输出模块，数字化显示模块将电源输入模块到电源输出模块的全部信息可视化的数字显示；

其中，所述电压存储模块通过电压冲击模块进行电压的保存，电压稳定模块通过电压冲击模块的容抗将电路的功率因数值超前，电压击穿模块通过刺激电压将存储电压重新传送到电路中，具体过程如下：

S1、通过安装有电容电路的电压冲击模块的电容一端迅速积累电压，通过U＝U₁+U₂+…+U_n的方式,将电压累积达到电容的电压最大值；

S2、电压稳定模块通过电压冲击模块的容抗将电路的功率因数值超前，其中，功率因数cosΦ＝P/S，P为有功功率，S为视在功率；

S3、当收集到用于存储的电压信号时，电压击穿模块通过电压的脉冲信号给电压稳定模块冲击，将存储的电压激活，通过电压击穿模块传输到电损补充模块和电源输出模块中；

所述S1中的积累电压设置有峰值，峰值即为电容击穿的值，当电容被击穿时，电压不再积累；所述S2中的功率因数的Φ角度范围在-90-0度之间；

其中，所述电流存储模块包括电流累积模块、电流稳定模块和电流击穿模块，具体工作过程如下：

SS1、当电路中电流大于配电要求的额定电流时，电流累积模块通过收集多余的电流进行累加，通过∑A＝A1+A2+…+An的方式不断累积；

SS2、当电流经过电流累积模块积累到固定值时，电流稳定模块将电流封装在电路中，电流稳定模块是大功率的电流存储机构；

SS3、当电路输出端的电流低于额定的电流，电流击穿模块将脉冲信号转换成电流信号，将电流分配到电路中，最终达到电路终端；

所述电源输入模块响应电源输出模块的电力请求，通过中间传输过程中损耗的计算，输出供终端和传输损耗的电源，并且计算电压存储模块和电流存储模块的最大值，释放电源在输入端的空间，将电源从输入端进行合理分配；

所述电路稳压模块是设置在线路中的稳压节点，每两个稳压节点通过检测中间电压确定电压的传输值，并且对电压不足的节点进行电压补充，电压过大的节点进行电压分配，分配的电压补充到电压不足的节点，当只出现电压不足的节点，没有电压过大的节点时，电压充足的所有节点平均向电压不足的节点补充电压，当只出现电压过大节点，没有电压不足的节点时，电压过大的节点将多余的电压平均分配到所有电压充足的节点；

所述电力分配模块将整体的电路中的电力进行二次分配，电力分配模块通过电源输出模块和电源输入模块的信息交互，将电源通过电源输出模块进行所需的电压和电流分配，分配的起始端在电源输入模块，电力分配模块从电源输入模块分配合理的输入电源，当电源输出模块某个终端临时停止用电时，电力分配模块通过电压存储模块和电流存储模块首先存储电力，再将剩余的电力平均分配到周边支路中，当电源输出模块某个终端长时间停止用电时，电力分配模块通过信号传递减少电源输入模块的电力输入。

所述电损补充模块包括电损压补充模块、电损流补充模块和电损互补模块，具体过程如下：

电压补损：电损压补充模块通过连接上线的电压存储模块和下线的过剩移载模块，将电压损失的传输电路通过调取电压存储模块的电压到过剩移载模块，过剩移载模块对电压移载；

电流补损：电损流补充模块通过连接上线的电流存储模块和下线的过剩移载模块，将电流损失的传输电路通过调取电流存储模块的电流到过剩移载模块，过剩移载模块对电流移载；

电损互补：电损互补模块通过电压和电流传输电路中的介质电阻来进行互补，当电压存储模块电压充足，电流存储模块电流不足时，通过电损互补模块选择减小电阻，根据公式I＝U/R补充电流；当电流存储模块电流充足，电压存储模块电压不足时，通过电损互补模块选择增大电阻，根据公式U＝R*I补充电压。

所述过剩移载模块通过自由电路开关的组合，将电损互补模块中的互补电流和互补电压通过新的电路传输到互补的电路中，互补的电路以额定功率为导向。

所述电源输出模块通过配电电路的整合将匹配的电压和电流输送到终端，并且通过电源输出模块和电源输入模块的匹配值，将配电通过电压和电流两种方式在电路中进行互补。

所述数字化显示模块用于显示电源输入模块、电路稳压模块、电力分配模块、电压存储模块、电流存储模块、电损补充模块、过剩移载模块和电源输出模块的电压和电流信息以及电路电压补充路径和电流补充路径，并且可人工进行参数的改动，改动的参数具有更高的信号传输级别，系统出现警示，不作出重新修改。

该数字化低能耗高效率的配电方法通过线路稳压模块将一套配电系统中的各条支线路的电压以预设值的形式进行稳定电压，该电压有助于在配电的过程中各条线路具有相对稳定的额定电压，降低该电压在线路中的损耗，提高线路在电力传输过程中的效率；电力分配模块通过电压存储模块和电流存储模块对线路中断电的线路和其它支路中的损失电压和电流进行补偿，采用电压存储模块还是电流存储模块由电源输出模块终端的用电性质决定，电流存储模块只存在于感应线圈所在的电路中；电损补充模块通过电压和电流的缺失状况通过电力分配模块的的电压和电流存储对缺损的支路进行补充，使其达到额定稳定电压或者电流的标准，保证终端用电设备的电力平衡，以额定的功率进行运转；过剩移载模块通过对各条支线路节点间的监控，使节点间的电压所处的状态得到有效的监管，在某个节点间出现异常情况使电压高于预设置时，通过过剩移载模块将该电压优先分配到缺损状态的节点中，当出现没有缺损的节点是，将过剩的电压平均分配到所有的节点中，保持各节点之间有效的平衡，过剩移载模块并将其电压分配的具体情况信息反馈到电力分配模块，电力分配模块在过剩移载模块不进行配电平衡时，通过电压和电流存储模块对各支路进行电力补充；本发明通过电力配电系统中各条支路与终端的结合，将所有支路线路与分配线路整合，通过节点的监测作用对整个电路进行稳定电压的配送，并且通过电压和电流的存储模块对节点间不能相互补充的电力通过停用的终端线路进行补充，该方法提高了配电线路的运行效率，实现线路中自给自足，相互补充，不对电源的输出端造成高额的电力请求，有效的避免了在高峰期电力配送跟不上的缺点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种数字化低能耗高效率的配电方法，其特征在于，该配电方法的系统包括电源输入模块、电路稳压模块、电力分配模块、电压存储模块、电流存储模块、电损补充模块、过剩移载模块和电源输出模块；所述电源输入模块通过增压器输入到配电网中，配电网中间隔设置有电路稳压模块，电路稳压模块将电源的电压稳定输送到电力分配模块，电力分配模块根据终端电力需求拆分为电压存储模块和电流存储模块，电压存储模块和电流存储模块通过电损补充模块补充不足电压和电流，电损补充模块将缺电和过剩信息传递至过剩移载模块，过剩移载模块对电路进行电力互补，过剩移载模块将稳定的电压传送到电源输出模块，数字化显示模块将电源输入模块到电源输出模块的全部信息可视化的数字显示；

其中，所述电压存储模块通过电压冲击模块进行电压的保存，电压稳定模块通过电压冲击模块的容抗将电路的功率因数值超前，电压击穿模块通过刺激电压将存储电压重新传送到电路中，具体过程如下：

S1、通过安装有电容电路的电压冲击模块的电容一端迅速积累电压，通过U＝U₁+U₂+…+U_n的方式,将电压累积达到电容的电压最大值；

S2、电压稳定模块通过电压冲击模块的容抗将电路的功率因数值超前，其中，功率因数cosΦ＝P/S，P为有功功率，S为视在功率；

S3、当收集到用于存储的电压信号时，电压击穿模块通过电压的脉冲信号给电压稳定模块冲击，将存储的电压激活，通过电压击穿模块传输到电损补充模块和电源输出模块中；

所述S1中的积累电压设置有峰值，峰值即为电容击穿的值，当电容被击穿时，电压不再积累；所述S2中的功率因数的Φ角度范围在-90-0度之间；

其中，所述电流存储模块包括电流累积模块、电流稳定模块和电流击穿模块，具体工作过程如下：

SS1、当电路中电流大于配电要求的额定电流时，电流累积模块通过收集多余的电流进行累加，通过∑A＝A1+A2+…+An的方式不断累加；

SS2、当电流经过电流累积模块积累到固定值时，电流稳定模块将电流封装在电路中，电流稳定模块是大功率的电流存储机构；

SS3、当电路输出端的电流低于额定的电流，电流击穿模块将脉冲信号转换成电流信号，将电流分配到电路中，最终达到电路终端；

所述电源输入模块响应电源输出模块的电力请求，通过中间传输过程中损耗的计算，输出供终端和传输损耗的电源，并且计算电压存储模块和电流存储模块的最大值，释放电源在输入端的空间，将电源从输入端进行合理分配；

所述电路稳压模块是设置在线路中的稳压节点，每两个稳压节点通过检测中间电压确定电压的传输值，并且对电压不足的节点进行电压补充，电压过大的节点进行电压分配，分配的电压补充到电压不足的节点，当只出现电压不足的节点，没有电压过大的节点时，电压充足的所有节点平均向电压不足的节点补充电压，当只出现电压过大节点，没有电压不足的节点时，电压过大的节点将多余的电压平均分配到所有电压充足的节点；

所述电力分配模块将整体的电路中的电力进行二次分配，电力分配模块通过电源输出模块和电源输入模块的信息交互，将电源通过电源输出模块进行所需的电压和电流分配，分配的起始端在电源输入模块，电力分配模块从电源输入模块分配合理的输入电源，当电源输出模块某个终端临时停止用电时，电力分配模块通过电压存储模块和电流存储模块首先存储电力，再将剩余的电力平均分配到周边支路中，当电源输出模块某个终端长时间停止用电时，电力分配模块通过信号传递减少电源输入模块的电力输入。

2.根据权利要求1所述的一种数字化低能耗高效率的配电方法,其特征在于，所述电损补充模块包括电损压补充模块、电损流补充模块和电损互补模块，具体过程如下：

电压补损：电损压补充模块通过连接上线的电压存储模块和下线的过剩移载模块，将电压损失的传输电路通过调取电压存储模块的电压到过剩移载模块，过剩移载模块对电压移载；

电流补损：电损流补充模块通过连接上线的电流存储模块和下线的过剩移载模块，将电流损失的传输电路通过调取电流存储模块的电流到过剩移载模块，过剩移载模块对电流移载；

电损互补：电损互补模块通过电压和电流传输电路中的介质电阻来进行互补，当电压存储模块电压充足，电流存储模块电流不足时，通过电损互补模块选择减小电阻，根据公式I＝U/R补充电流；当电流存储模块电流充足，电压存储模块电压不足时，通过电损互补模块选择增大电阻，根据公式U＝R*I补充电压。

3.根据权利要求1所述的一种数字化低能耗高效率的配电方法,其特征在于，所述过剩移载模块通过自由电路开关的组合，将电损互补模块中的互补电流和互补电压通过新的电路传输到互补的电路中，互补的电路以额定功率为导向。

4.根据权利要求1所述的一种数字化低能耗高效率的配电方法,其特征在于，所述电源输出模块通过配电电路的整合将匹配的电压和电流输送到终端，并且通过电源输出模块和电源输入模块的匹配值，将配电通过电压和电流两种方式在电路中进行互补。

5.根据权利要求1所述的一种数字化低能耗高效率的配电方法,其特征在于，所述数字化显示模块用于显示电源输入模块、电路稳压模块、电力分配模块、电压存储模块、电流存储模块、电损补充模块、过剩移载模块和电源输出模块的电压和电流信息以及电路电压补充路径和电流补充路径，并且可人工进行参数的改动，改动的参数具有更高的信号传输级别，系统出现警示，不作出重新修改。

Images