CN110298594A - 一种虚拟电厂的负荷自动调节系统及方法 - Google Patents

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徐彤
王新雷
田雪沁
尹呼和
王娜
李楠
张超
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Abstract

本发明公开了一种虚拟电厂的负荷自动调节系统及方法，涉及虚拟电厂技术领域，其包括数据收集系统、监测装置、自动调节系统、储能装置和虚拟电厂，所述监测装置用于实时监控用户的用电情况，监测装置与数据收集系统和自动调节系统通讯；所述数据收集系统用于收集监测装置获得的数据，指导虚拟电厂对用户进行电量分配；所述储能装置与自动调节系统通讯，受自动调节系统控制，存储过剩电能或辅助虚拟电厂对用户供电，本发明的有益效果是：对虚拟电厂的电量分配的指导就更加准确，可提前预测用户的用电情况，防止出现供电与用电的混乱；此外，自动调节系统可实时调节供电量，使供电与用电相协调，避免了电能的浪费。

Description

一种虚拟电厂的负荷自动调节系统及方法
技术领域
本发明涉及虚拟电厂技术领域，具体是一种虚拟电厂的负荷自动调节系统及方法。
背景技术
随着世界能源危机的日益严重，分布式电源由于其经济、灵活的特点被越来越多的国家应用。然而，尽管分布式电源优点突出，同时也存在很多问题。首先，分布式电源容量较小、分布不均匀，管理起来比较困难；其次，使用负荷存在不稳定性，峰谷差比较大，不能有效的进行电量供给。虚拟电厂的提出是为了整合各类分布式电源、可控负荷、储能系统等各类设备，协调电网与分布式电源的关系，使电量的供给更加便利、有效，从而带来更高的效益。
储能系统的加入使得虚拟电厂能够更加有效地进行电量的供给与分配，但同时，由于负荷的不确定性以及环境的影响，使得电量的供给不能根据负荷变化而实时发生变化。
因此，本申请提出了一种虚拟电厂的负荷自动调节系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种虚拟电厂的负荷自动调节系统及方法，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：
一种虚拟电厂的负荷自动调节系统，包括数据收集系统、监测装置、自动调节系统、储能装置和虚拟电厂，所述监测装置用于实时监控用户的用电情况，监测装置与数据收集系统和自动调节系统通讯；所述数据收集系统用于收集监测装置获得的数据，指导虚拟电厂对用户进行电量分配；所述储能装置与自动调节系统通讯，受自动调节系统控制，存储过剩电能或辅助虚拟电厂对用户供电。
作为本发明再进一步的方案：所述监测装置包括电压表、电流表、电能表和温度测量仪，用于实时监测用户电路电压、电流、电能消耗以及温度参数。
作为本发明再进一步的方案：所述自动调节系统包括：
信号感应装置I，与信号接收装置I通讯，用于当用户的用电量变化超过设定的阈值时向信号接收装置I发送信号；
信号感应装置II，与信号接收装置II通讯，用于在用户停止用电后，向信号接收装置II发送信号；
信号接收装置II，接收信号感应装置II的信号后，停止对用户供电，并控制储能装置进行蓄能；
信号接收装置I，接收信号感应装置I的信号，控制变压器进行工作，使多余电能储放在储能装置中或控制储能装置进行电能补偿。
作为本发明再进一步的方案：所述信号感应装置I与信号接收装置I、信号感应装置II与信号接收装置II均通过有线或无线方式通讯。
一种虚拟电厂的负荷自动调节方法，包括以下步骤：
S1，监测装置实时采集用户的用电情况，将数据发送给数据收集系统进行收集分析，指导虚拟电厂对用户进行电量分配；
S2，当用户的所需电量比平常用电量突然变化时，信号感应装置I感应之后，发出信号，信号被信号接收装置I接收，使超出用户的所需部分的电量被存入储能装置中，或不足部分的电量由储能装置进行补偿，以保证用户的正常用电需求；
S3，当用户停止用电时，信号感应装置II感应，发出信号，信号接收装置II接收信号后，停止对用户供电，并控制储能装置进行蓄能。
作为本发明再进一步的方案：步骤S2中，当用户的所需电量比平常用电量突然减少时，超出用户的所需部分的电量被存入储能装置中。
作为本发明再进一步的方案：步骤S2中，当用户的所需电量比平常用电量突然增加时，不足部分的电量由储能装置进行补偿。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用数据收集系统可以将多个监测装置所得到的信息收集分析，对各个时间段、各个季度、各个区域用户的用电量进行分析，当数据或信息积累到一定量时，其对虚拟电厂的电量分配的指导就更加准确，可提前预测用户的用电情况，防止出现供电与用电的混乱；此外，自动调节系统可实时调节供电量，使供电与用电相协调，避免了电能的浪费。
附图说明
图1为一种虚拟电厂的负荷自动调节系统的结构示意图。
图2为一种虚拟电厂的负荷自动调节系统中自动调节系统的结构示意图。
图中：1-数据收集系统、2-监测装置、3-用户、4-自动调节系统、5-储能装置、6-区域用户、7-虚拟电厂、8-信号接收装置II、9-变压器、10-信号接收装置I、11-信号感应装置I、12-信号感应装置II。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例1
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种虚拟电厂的负荷自动调节系统，包括数据收集系统1、监测装置2、自动调节系统4、储能装置5和虚拟电厂7，在本实施例中，所述监测装置2用于实时监控用户3的用电情况，监测装置2与数据收集系统1和自动调节系统4通讯，当用户3的用电量或者温度出现较大的波动时，即其波动量超过设定的阈值后，自动调节系统4自动对用户3的供电进行切断；所述数据收集系统1用于收集监测装置2获得的数据，指导虚拟电厂7对用户3进行电量分配；所述储能装置5与自动调节系统4通讯，受自动调节系统4控制，存储过剩电能或辅助虚拟电厂7对用户3供电。
具体的来说，所述监测装置2包括电压表、电流表、电能表和温度测量仪，用来实时监测用户3以及用户3的用电情况，很明显的，其可以对电路电压、电流、电能消耗以及温度等方面参数进行监控。
而且，在实际应用时，根据用户3的电能消耗情况，可以将用户3划分成高耗电、中耗电、低耗电等级，即区域用户6。
同时，本实施例中的数据收集系统1可以将多个监测装置2所得到的信息收集分析，对各个时间段、各个季度、各个区域用户3的用电量进行分析，当数据或信息积累到一定量时，其对虚拟电厂7的电量分配的指导就更加准确。
实施例2
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种虚拟电厂的负荷自动调节系统，包括数据收集系统1、监测装置2、自动调节系统4、储能装置5和虚拟电厂7，在本实施例中，自动调节系统4实际上是一个反馈调节系统，自动调节系统4包括：
信号感应装置I11，与信号接收装置I10通过有线或无线方式通讯，用于当用户3的用电量变化超过设定的阈值时向信号接收装置I10发送信号；
信号感应装置II12，与信号接收装置II8通过有线或无线方式通讯，用于在用户3停止用电后，向信号接收装置II8发送信号；
信号接收装置II8，接收信号感应装置II12的信号后，停止对用户3供电，并控制储能装置5进行蓄能；
信号接收装置I10，接收信号感应装置I11的信号，控制变压器9进行工作，使多余电能储放在储能装置5中或控制储能装置5进行电能补偿，以保证用户的正常用电不受影响。
自动调节系统4为负反馈系统，其正常运作包含两个循环，即：
(1)当用户3的所需电量比平常用电量突然减小，信号感应装置I11感应之后，发出信号，信号被信号接收装置I10接收，信号接收装置I10控制变压器9变压，使得虚拟电厂7送过来的一部分电量被送入到用户3处，满足用户所需，另一部分电量被储存在储能装置5内(储能装置5可以理解为蓄电池)；当用户3的所需电量比平常用电量突然增大，信号感应装置I11感应之后，发出信号，信号被信号接收装置I10接收，信号接收装置I10控制变压器9变压，此时，用户3所需用电量比平时用电量多出的那部分电量，储能装置5会进行补充；
(2)当用户停止用电时，信号感应装置II12感应，发出信号，信号接收装置II8接收信号后，停止对用户3供电，并控制储能装置5进行蓄能。
实施例3
本发明实施例中，一种虚拟电厂的负荷自动调节方法，包括以下步骤：
S1，监测装置实时采集用户的用电情况，将数据发送给数据收集系统1进行收集分析，指导虚拟电厂7对用户3进行电量分配；
S2，当用户3的所需电量比平常用电量突然变化时，信号感应装置I11感应之后，发出信号，信号被信号接收装置I10接收，使超出用户3的所需部分的电量被存入储能装置5中，或不足部分的电量由储能装置5进行补偿，以保证用户3的正常用电需求；
即当用户3的所需电量比平常用电量突然减少时，或者说减少量超过设定的阈值时，超出用户3的所需部分的电量被存入储能装置5中；当用户3的所需电量比平常用电量突然增加时，不足部分的电量由储能装置5进行补偿，以保证用户3的正常用电需求；
S3，当用户停止用电时，信号感应装置II12感应，发出信号，信号接收装置II8接收信号后，停止对用户3供电，并控制储能装置5进行蓄能。
需要特别说明的是，本技术方案中，利用数据收集系统1可以将多个监测装置2所得到的信息收集分析，对各个时间段、各个季度、各个区域用户3的用电量进行分析，当数据或信息积累到一定量时，其对虚拟电厂7的电量分配的指导就更加准确，可提前预测用户的用电情况，防止出现供电与用电的混乱；此外，自动调节系统可实时调节供电量，使供电与用电相协调，避免了电能的浪费。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种虚拟电厂的负荷自动调节系统，其特征在于，包括：
监测装置(2)，与数据收集系统(1)和自动调节系统(4)通讯，用于实时监控用户(3)的用电情况；
数据收集系统(1)，用于收集监测装置(2)获得的数据，指导虚拟电厂(7)对用户(3)进行电量分配；
储能装置(5)，与自动调节系统(4)通讯，受自动调节系统(4)控制，存储过剩电能或辅助虚拟电厂(7)对用户(3)供电。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟电厂的负荷自动调节系统，其特征在于，所述监测装置(2)包括电压表、电流表、电能表和温度测量仪，用于实时监测用户(3)电路电压、电流、电能消耗以及温度参数。
3.根据权利要求1或2所述的一种虚拟电厂的负荷自动调节系统，其特征在于，所述自动调节系统(4)包括：
信号感应装置I(11)，与信号接收装置I(10)通讯，用于当用户(3)的用电量变化超过设定的阈值时向信号接收装置I(10)发送信号；
信号感应装置II(12)，与信号接收装置II(8)通讯，用于在用户(3)停止用电后，向信号接收装置II(8)发送信号；
信号接收装置II(8)，接收信号感应装置II(12)的信号后，停止对用户(3)供电，并控制储能装置(5)进行蓄能；
信号接收装置I(10)，接收信号感应装置I(11)的信号，控制变压器(9)进行工作，使多余电能储放在储能装置(5)中或控制储能装置(5)进行电能补偿。
4.根据权利要求3所述的一种虚拟电厂的负荷自动调节系统，其特征在于，所述信号感应装置I(11)与信号接收装置I(10)、信号感应装置II(12)与信号接收装置II(8)均通过有线或无线方式通讯。
5.一种虚拟电厂的负荷自动调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，监测装置实时采集用户的用电情况，将数据发送给数据收集系统进行收集分析，指导虚拟电厂对用户进行电量分配；
S2，当用户的所需电量比平常用电量突然变化时，信号感应装置I感应之后，发出信号，信号被信号接收装置I接收，使超出用户的所需部分的电量被存入储能装置中，或不足部分的电量由储能装置进行补偿，以保证用户的正常用电需求；
S3，当用户停止用电时，信号感应装置II感应，发出信号，信号接收装置II接收信号后，停止对用户供电，并控制储能装置进行蓄能。
6.根据权利要求5所述的一种虚拟电厂的负荷自动调节方法，其特征在于，步骤S2中，当用户的所需电量比平常用电量突然减少时，超出用户的所需部分的电量被存入储能装置中。
7.根据权利要求5所述的一种虚拟电厂的负荷自动调节方法，其特征在于，步骤S2中，当用户的所需电量比平常用电量突然增加时，不足部分的电量由储能装置进行补偿。
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