CN110890785A - 支撑系统能源自主调度的能源路由器及能源调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种支撑系统能源自主调度的能源路由器及能源调控方法，该方法包括：接收控制系统发送的指令信息，其中，所述指令信息用于指示所述能源路由器中的主电源供电异常；基于所述指令信息通过启用储能装置对用电设备进行供电。通过本发明，解决了相关技术中系统储能放电延时、响应速度慢的技术问题。

Description

支撑系统能源自主调度的能源路由器及能源调控方法

技术领域

本发明涉及电学领域，具体而言，涉及一种支撑系统能源自主调度的能源路由器及能源调控方法。

背景技术

相关技术中，能源路由器定义很多，总体共识是实现系统AC/DC、DC/DC、DC/AC等能源转换，在能源互联网场景下，我们将赋予能源路由器带储能的定义。例如，当最小系统能源紧张时，IEMS(全称为Integrated Emergency Management Information System，综合应急管理系统)系统将启动设备等级应急处理机制，按等级逐步关闭设备，又或者当多个最小系统组成大系统时，单个最小系统能源紧张，大系统中的能源富余系统可及时供应，需要中央处理器集中处理，然而，通过中央处理器给系统储能装置发送放电指令，储能装置对系统放电，总体存在时延，响应速度跟不上。

针对上述相关技术中存在的技术问题，目前没有提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种支撑系统能源自主调度的能源路由器及能源调控方法，以至少解决相关技术中系统储能放电延时、响应速度慢的技术问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种支撑系统能源自主调度的能源路由器，包括：控制器，储能装置和用电设备，其中，所述控制器，分别与储能装置和用电设备通讯连接，用于通过控制所述储能装置对所述用电设备进行供电；所述储能装置，与所述用电设备电连接，用于在所述能源路由器的主电源供电异常时，为所述用电设备供电。

可选的，所述能源路由器内部采用双路供电模式，其中，所述双路供电模式包括：主电源供电模式和储能供电模式。

可选的，还包括：能源路由区、能源计量区、跨电压转换区、能源传输开关区，其中，所述控制器、所述能源路由主逻辑处理区、所述能源路由区、所述能源计量区、所述跨电压转换区、所述能源传输开关区和所述储能装置，按照预设顺序依次布置于所述能源路由器中。

可选的，所述储能装置包括多个可插拔式扩展槽，所述多个可插拔式扩展槽并联设置于所述储能装置中。

可选的，所述储能装置还设有与所述多个可插拔式扩展槽对应的多个扩展卡，其中，每一个扩展卡用于为所述能源路由器提供能源。

可选的，若所述扩展卡插入所述扩展槽，所述储能装置中的能源增加；或者，若所述扩展卡从所述扩展槽中拔出，所述储能装置中的能源减少。

可选的，在所述能源路由器的主电源供电异常时，所述控制器还用于：向所述储能装置发送第一指令，其中，所述第一指令用于指示所述储能装置所述主电源供电异常；以及，向所述用电设备发送第二指令，其中，所述第二指令用于指示所述用电设备所述主电源供电异常。

可选的，在所述控制器向所述储能装置发送第一指令之后，所述控制器启动所述储能装置，以对所述用电设备进行供电。

可选的，所述能源路由器为一个或多个能源路由器。

可选的，若所述能源路由器为多个能源路由器，将所述多个能源路由器的储能装置并联连接于供电母线；在所述主电源供电异常时，通过监测所述供电母线为所述用电设备供电。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种支撑系统能源自主调度的能源调控方法，所述能源路由器为权利要求上述任一项所述的能源路由器，包括：接收控制器发送的指令信息，其中，所述指令信息用于指示所述能源路由器中的主电源供电异常；基于所述指令信息通过启用储能装置对用电设备进行供电。

可选的，根据本发明的又一个实施例，还提供了一种支撑系统能源自主调度的能源调控装置，所述能源路由器为上述任一项所述的能源路由器，所述装置包括：接收模块，用于接收控制器发送的指令信息，其中，所述指令信息用于指示所述能源路由器中的主电源供电异常；控制模块，用于基于所述指令信息通过启用储能装置对用电设备进行供电。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

通过本发明，在能源路由器中设置储能装置，在能源路由器的主电源供电异常时，通过控制器启用储能装置对用电设备进行供电，通过能源路由器自主供电，解决了相关技术中系统储能放电延时、响应速度慢的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例提供的一种能源路由器的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种能源路由器的控制系统设备供电拓扑的结构图；

图3是根据本发明实施例提供的一种能源路由器的内部分区结构示意图；

图4是本发明实施例的一种支撑系统能源自主调度的能源调控方法应用于移动终端的硬件结构框图；

图5是根据本发明实施例的一种支撑系统能源自主调度的能源调控方法的流程图；

图6是根据本发明实施例的一种支撑系统能源自主调度的能源调控装置的结构图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例1

为了解决相关技术中系统储能放电延时、响应速度慢的技术问题，本发明提供一种支撑系统能源自主调度的能源路由器，能源路由器包括：控制器，储能装置和用电设备，其中，控制器，分别与储能装置和用电设备通讯连接，用于通过控制储能装置对用电设备进行供电；储能装置，与用电设备电连接，用于在能源路由器的主电源供电异常时，为用电设备供电。

在本案的一个可选的实施例中，图1是根据本发明实施例提供的一种能源路由器的示意图，如图1所示，能源路由器包括：能源转换部件(即上述控制器)，能源路由部件，能源计量部件，跨电压转换部件，能源传输开关，以及储能(即上述储能装置)的功能。

本实施例中的用电设备可以为能源路由器中的指示灯、网关、处理器等负载。

通过本发明实施例，在能源路由器中设置储能装置，在能源路由器的主电源供电异常时，通过控制器启用储能装置对用电设备进行供电，通过能源路由器自主供电，解决了相关技术中系统储能放电延时、响应速度慢的技术问题。

在本案的一个可选的实施例中，能源路由器内部采用双路供电模式，其中，双路供电模式包括：主电源供电模式和储能供电模式。

本实施例中的能源路由器控制系统设备供电拓扑采用双路供电，主电路供电及储能供电，当主电路供电异常时，储能仍能继续供电控制系统设备运转。例如，图2是根据本发明实施例的一种能源路由器的控制系统设备供电拓扑的结构图，包括主电路供电(即上述主电源供电)和储能供电(即上述储能装置供电)，图2中的控制系统设备(即上述控制器)。

可选地，上述能源路由器还包括：能源路由区、能源计量区、跨电压转换区、能源传输开关区，其中，控制器、能源路由主逻辑处理区、能源路由区、能源计量区、跨电压转换区、能源传输开关区和储能装置，按照预设顺序依次布置于能源路由器中。

在本实施例中，从结构层面，能源路由器内部采用分区设计思想，如图3所示，图3是根据本发明实施例提供的一种能源路由器的内部分区结构示意图，从上往下依次为能源路由主逻辑处理区(即上述控制器)、能源路由区、能源计量区、跨电压转换区、能源传输开关区、储能区(即上述储能装置)，其中，能源路由器的主逻辑处理区，是系统整体大脑，实时监测独立系统内部运转情况，以及多个独立系统组成大系统的运行情况。通过上述实施例，基于信息与能源功能分区布置，从结构上保证能源路由器安全稳定。

在本案的一个实施例中，储能装置包括多个可插拔式扩展槽，多个可插拔式扩展槽并联设置于储能装置中。可选的，储能装置还设有与多个可插拔式扩展槽对应的多个扩展卡，其中，每一个扩展卡用于为能源路由器提供能源。可选地，若扩展卡插入扩展槽，储能装置中的能源增加；或者，若扩展卡从扩展槽中拔出，储能装置中的能源减少。

如图3所示，储能区包括储能扇区(即上述扩展槽)1-10。，储能区放置的储能(即上述扩展卡)以可插拔可扩展设计，每一个储能扇区类似卡片可插入拔出，插入则能源路由器储能量增加，拔出则能源路由器储能量减少，极大便利能源路由器储能扩展，以及储能扇区维修更换，从而实现了基于能源路由器自带的储能，且储能可插拔扩展，稳定系统能源调度时出现的短暂电力紧张的有益效果。

可选的，在能源路由器的主电源供电异常时，控制器还用于：向储能装置发送第一指令，其中，第一指令用于指示储能装置主电源供电异常；以及，向用电设备发送第二指令，其中，第二指令用于指示用电设备主电源供电异常。

可选的，在控制器向储能装置发送第一指令之后，控制器启动储能装置，以对用电设备进行供电。

在本案的一个可选的实施例中，当控制器监测到系统不稳定(即主电源供电异常)，需要启动能源路由器的储能供电时，务必要通过储能确保系统中的控制系统(即控制器)仍能正常工作；控制系统再分别发相应的指令(即上述第一指令和第二指令)到储电、用电设备，以进行需求侧能源响应策略，以便为能源路由器中的用电设备供电。

可选地，本实施例中的控制系统涉及的用电设备，如指示灯、网关、处理器等，总功耗很小，几十瓦甚至几瓦，通过在能源路由器放置储能，完全可以支撑控制系统设备部件持续运行，避免了主电源供电异常时，无法及时为用电设备供电，利用自身储能供电，提高了供电效率。

在一个可选的实施例中，能源路由器为一个或多个能源路由器。

可选的，若能源路由器为多个能源路由器，将多个能源路由器的储能装置并联连接于供电母线；在主电源供电异常时，通过监测供电母线为用电设备供电。

在本实施例中，若系统涉及多个能源路由器组成时，每个能源路由器的储能区要额外并联起来，组成储能供电母线；控制器根据实时监测到的供电母线监测各个能源路由器的供电参数以及运行状态数据，根据参数和状态数据共同给能源路由器的控制系统设备供电。

当独立系统内部电力供应紧张时，此时主电路供电已异常，系统大部分设备将断电，此时能源路由器内部储能仍继续供电控制系统设备，控制系统设备根据系统储能容量，有序放电供用电设备。

当系统中的某个独立系统电力紧张时，系统的多能源路由器储能共同维持系统的能源路由器控制系统设备带电运转，自身储能富余的能源路由器将放电供电力紧张的系统。

实施例2

本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图4是本发明实施例的一种支撑系统能源自主调度的能源调控方法应用于移动终端的硬件结构框图。如图4所示，移动终端可以包括一个或多个(图4中仅示出一个)处理器402(处理器402可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器404，可选地，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备406以及输入输出设备408。本领域普通技术人员可以理解，图4所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图4中所示更多或者更少的组件，或者具有与图4所示不同的配置。

存储器404可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的一种支撑系统能源自主调度的能源调控对应的计算机程序，处理器402通过运行存储在存储器404内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器404可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器404可进一步包括相对于处理器402远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置406用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置406包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置406可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

本发明提供一种支撑系统能源自主调度的能源调控方法，图5是根据本发明实施例的一种支撑系统能源自主调度的能源调控方法的流程图，如图5所示，本发明实施例应用于上述能源路由器中，该流程包括如下步骤：

步骤S502，接收控制器发送的指令信息，其中，指令信息用于指示能源路由器中的主电源供电异常；

步骤S504，基于指令信息通过启用储能装置对用电设备进行供电。

可选的，上述方案的执行主体为上述能源路由器中的储能装置。

通过上述实施例，在能源路由器的主电源供电异常时，通过控制器启用储能装置对用电设备进行供电，通过能源路由器自主供电，解决了相关技术中系统储能放电延时、响应速度慢的技术问题。

实施例3

在本实施例中还提供了一种支撑系统能源自主调度的能源调控装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图6是根据本发明实施例的一种支撑系统能源自主调度的能源调控装置的结构图，如图6所示，该装置应用于上述能源路由器中，该装置包括：接收模块60，用于接收控制器发送的指令信息，其中，指令信息用于指示能源路由器中的主电源供电异常；控制模块62，连接至上述接收模块60，用于基于指令信息通过启用储能装置对用电设备进行供电。

实施例4

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S1，接收控制器发送的指令信息，其中，所述指令信息用于指示所述能源路由器中的主电源供电异常；

S2，基于所述指令信息通过启用储能装置对用电设备进行供电。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，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 (12)

1.一种能源路由器，其特征在于，包括：控制器，储能装置和用电设备，其中，

所述控制器，分别与储能装置和用电设备通讯连接，用于通过控制所述储能装置对所述用电设备进行供电；

所述储能装置，与所述用电设备电连接，用于在所述能源路由器的主电源供电异常时，为所述用电设备供电。

2.根据权利要求1所述的能源路由器，其特征在于，所述能源路由器内部采用双路供电模式，其中，所述双路供电模式包括：主电源供电模式和储能供电模式。

3.根据权利要求1所述的能源路由器，其特征在于，还包括：能源路由区、能源计量区、跨电压转换区、能源传输开关区，其中，所述控制器、所述能源路由区、所述能源计量区、所述跨电压转换区、所述能源传输开关区和所述储能装置，按照预设顺序依次布置于所述能源路由器中。

4.根据权利要求1所述的能源路由器，其特征在于，所述储能装置包括多个可插拔式扩展槽，所述多个可插拔式扩展槽并联设置于所述储能装置中。

5.根据权利要求4所述的能源路由器，其特征在于，所述储能装置还设有与所述多个可插拔式扩展槽对应的多个扩展卡，其中，每一个扩展卡用于为所述能源路由器提供能源。

6.根据权利要求5所述的能源路由器，其特征在于，

若所述扩展卡插入所述扩展槽，所述储能装置中的能源增加；或者，若所述扩展卡从所述扩展槽中拔出，所述储能装置中的能源减少。

7.根据权利要求1所述的能源路由器，其特征在于，在所述能源路由器的主电源供电异常时，所述控制器还用于：

向所述储能装置发送第一指令，其中，所述第一指令用于指示所述储能装置所述主电源供电异常；以及，

向所述用电设备发送第二指令，其中，所述第二指令用于指示所述用电设备所述主电源供电异常。

8.根据权利要求7所述的能源路由器，其特征在于，在所述控制器向所述储能装置发送第一指令之后，所述控制器启动所述储能装置，以对所述用电设备进行供电。

9.根据权利要求1所述的能源路由器，其特征在于，所述能源路由器为一个或多个能源路由器。

10.根据权利要求9所述的能源路由器，其特征在于，若所述能源路由器为多个能源路由器，将所述多个能源路由器的储能装置并联连接于供电母线；

在所述主电源供电异常时，通过监测所述供电母线为所述用电设备供电。

11.一种能源路由器的能源调控方法，其特征在于，所述能源路由器为权利要求1-10中任一项所述的能源路由器，所述方法包括：

接收控制器发送的指令信息，其中，所述指令信息用于指示所述能源路由器中的主电源供电异常；

基于所述指令信息通过启用储能装置对用电设备进行供电。

12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求11所述的方法。

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