CN111224430A - 一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统及方法，本发明基于分布式能源物联网来实现平衡供电，通过现有的物联网技术结合分布式控制设备来减少建设成本，通过减少储能设备来减少资源浪费，节能环保，将多个孤岛式电站通过适配的方式接入电网中，通常的分布式电力接入电网时需要匹配自身的蓄电池或蓄电瓶，在很大程度上提高了设备成本，很多电站因此投入超支，并不能产生收益，对其发展有很大的影响，所以采用多电站少储能设备的方式解决以上问题，通过在各电站和储能设备之间架设分布式控制及处理单元，就可以有效的提高电站的效益。
Description
技术领域
本发明涉及分布式电力、能源物联网、平衡供电以及边缘计算等技术领域，具体涉及一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统及方法。
背景技术
随着现代科技的发展，能源越来越匮乏紧张，但是新能源层出不穷，天然气、页岩气、太阳能、风能等等在不同领域发挥着举足轻重的作用，在各种新能源中，电力新能源特别是分布式电力(风电、光电)，尤其不稳定，不能有效的满足用户的直接使用，所以现有技术中的分布式电力供电设备或系统均采用先蓄能再耗能的方式供给负载使用，这样的方式在蓄电或是逆变等环节中，由于电能转换的损耗导致浪费很大，不稳定是分布式电力的巨大缺点之一。
供电的主要环节在配电设备或系统，通过高效的配电设备或系统可以减少电能的浪费，但是由于分布式电力多为孤岛，很难有一个标准的入网模式，所以现需要一种可行的方案解决以上种种问题；主要通过分布式、泛在物联、能源物联网、平衡供电、边缘计算等技术来实现。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统及方法，通过分布式平衡供电需求，从减少储能设备的方式来减少能源损失和建设成本，通过布置分布式控制及处理设备或单元实现泛在物联、为边缘计算提供基础。
一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统，包括物联网，其特征在于：还包括主控制单元、分布控制及处理单元、分布式电力输入端、储能设备、配电系统以及负载，所述分布式电力输入端与储能设备通过任意输电线路或接口电性连接，其中：所述分布式电力输入端用于向所述储能设备输入电能，并且采集电力输入信息，将所述电力输入信息发送至所述分布控制及处理单元；所述分布控制及处理单元用于接收所述电力输入信息，并在本地对该电力输入信息进行分析处理，得到供电数据并上传至主控制单元或物联网；所述主控制单元或物联网用于接收所述供电数据，根据所述供电数据计算并发送配电控制信息到所述配电系统；所述配电系统用于根据所述配电控制信息将所述储能设备中的电能供给所述负载。
本发明基于分布式能源物联网来实现平衡供电，通过现有的物联网技术结合分布式控制设备来减少建设成本，通过减少储能设备来减少资源浪费，节能环保，将多个孤岛式电站通过适配的方式接入电网中，通常的分布式电力接入电网时需要匹配自身的蓄电池或蓄电瓶，在很大程度上提高了设备成本，很多电站因此投入超支，并不能产生收益，对其发展有很大的影响，所以采用多电站少储能设备的方式解决以上问题，通过在各电站和储能设备之间架设分布式控制及处理单元，就可以有效的提高电站的效益。
进一步的，为适用更多的发电模式，所述分布式电力输入端包括风力发电站、太阳能发电站、潮汐能发电站以及地热发电站。
进一步的，由于发电功率不是单一的，所以需要多个储能设备来支持整个系统的匹配程度，所述储能设备根据分布式电力输入端不同的发电功率匹配设置，且所述储能设备至少两个。
进一步的，为了方便上位系统的数据分析，所述分布式电力输入端包括采集模块，所述采集模块用于采集该分布式电力输入端的输出功率、实时电压。
进一步的，每个所述分布式电力输入端对应一个所述分布控制及处理单元。
进一步的，所述分布控制及处理单元的计算平台采用边缘计算平台，指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。
进一步的，所述物联网为泛在电力物联网，围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。
一种基于分布式能源物联网的平衡供电方法，包括以下步骤：
S1、当分布式电力输入端向储能设备输入电能时，采集所述电能的电力输入信息，并将所述电力输入信息发送至分布控制及处理单元；
S2、所述分布控制及处理单元在接收所述电力输入信息时，对分布式电力输入端的输出进行判断，若所述分布式电力输入端的输出功率低于所述储能设备接收功率或没有输出功率时，则向所述储能设备发送接口断开指令，若所述分布式电力输入端的输出功率匹配所述储能设备接收功率时，则向所述储能设备发送接口闭合指令，若所述分布式电力输入端的输出功率高于所述储能设备接收功率时，则向所述储能设备发送接口断开指令；并对该电力输入信息进行分析处理，得到供电数据后上传至主控制单元或物联网；
S3、所述主控制单元或物联网在接收所述供电数据，根据所述供电数据计算并发送配电控制信息到所述配电系统，所述配电系统根据所述配电控制信息将所述储能设备中的电能供给所述负载。
进一步的，还包括电网系统，所述步骤S2中若所述分布式电力输入端的输出功率高于所述储能设备接收功率时，所述分布式电力输入端直接并入电网系统。
进一步的，所述分布式电力输入端少于所述储能设备。
本发明的有益效果体现在：
本发明提供一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统及方法，通过分布式平衡供电需求，从减少储能设备的方式来减少能源损失和建设成本，通过布置分布式控制及处理设备或单元实现泛在物联、为边缘计算提供基础；在实际应用中可以减少基础建设的成本，提高建设速度，减少能源损失，节能环保。
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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的原理示意图；
图2为一种实施例的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例
如图1、2所示，一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统，包括物联网，其特征在于：还包括主控制单元、分布控制及处理单元、分布式电力输入端、储能设备、配电系统以及负载，所述分布式电力输入端与储能设备通过任意输电线路或接口电性连接，其中：所述分布式电力输入端用于向所述储能设备输入电能，并且采集电力输入信息，将所述电力输入信息发送至所述分布控制及处理单元；所述分布控制及处理单元用于接收所述电力输入信息，并在本地对该电力输入信息进行分析处理，得到供电数据并上传至主控制单元或物联网；所述主控制单元或物联网用于接收所述供电数据，根据所述供电数据计算并发送配电控制信息到所述配电系统；所述配电系统用于根据所述配电控制信息将所述储能设备中的电能供给所述负载。
本发明基于分布式能源物联网来实现平衡供电，通过现有的物联网技术结合分布式控制设备来减少建设成本，通过减少储能设备来减少资源浪费，节能环保，将多个孤岛式电站通过适配的方式接入电网中，通常的分布式电力接入电网时需要匹配自身的蓄电池或蓄电瓶，在很大程度上提高了设备成本，很多电站因此投入超支，并不能产生收益，对其发展有很大的影响，所以采用多电站少储能设备的方式解决以上问题，通过在各电站和储能设备之间架设分布式控制及处理单元，就可以有效的提高电站的效益。
为适用更多的发电模式，所述分布式电力输入端包括风力发电站、太阳能发电站、潮汐能发电站以及地热发电站。
由于发电功率不是单一的，所以需要多个储能设备来支持整个系统的匹配程度，所述储能设备根据分布式电力输入端不同的发电功率匹配设置，且所述储能设备至少两个。
为了方便上位系统的数据分析，所述分布式电力输入端包括采集模块，所述采集模块用于采集该分布式电力输入端的输出功率、实时电压。
每个所述分布式电力输入端对应一个所述分布控制及处理单元。
所述分布控制及处理单元的计算平台采用边缘计算平台，指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。
所述物联网为泛在电力物联网，围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。
如图1、2所示，所述分布式电力输入端包括风力发电站、太阳能发电站、潮汐能发电站以及地热发电站，数据中心包括物联网以及主控制单元，所述主控制单元在本实施例中为电网系统，入网配电由所述电网系统控制。由于风力发电和地热发电没有规律性，所以采用同一个储能设备较为合理，可以提高储能效率，太阳能发电和潮汐能发电则具备一定的规律性，所以采用同一个储能设备。
一种基于分布式能源物联网的平衡供电方法，包括以下步骤：
S1、当分布式电力输入端向储能设备输入电能时，采集所述电能的电力输入信息，并将所述电力输入信息发送至分布控制及处理单元；
S2、所述分布控制及处理单元在接收所述电力输入信息时，对分布式电力输入端的输出进行判断，若所述分布式电力输入端的输出功率低于所述储能设备接收功率或没有输出功率时，则向所述储能设备发送接口断开指令，若所述分布式电力输入端的输出功率匹配所述储能设备接收功率时，则向所述储能设备发送接口闭合指令，若所述分布式电力输入端的输出功率高于所述储能设备接收功率时，则向所述储能设备发送接口断开指令；并对该电力输入信息进行分析处理，得到供电数据后上传至主控制单元或物联网；
S3、所述主控制单元或物联网在接收所述供电数据，根据所述供电数据计算并发送配电控制信息到所述配电系统，所述配电系统根据所述配电控制信息将所述储能设备中的电能供给所述负载。
一种基于分布式能源物联网的平衡供电方法还包括电网系统，所述步骤S2中若所述分布式电力输入端的输出功率高于所述储能设备接收功率时，所述分布式电力输入端直接并入电网系统。
所述分布式电力输入端少于所述储能设备。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统，包括物联网，其特征在于：还包括主控制单元、分布控制及处理单元、分布式电力输入端、储能设备、配电系统以及负载，所述分布式电力输入端与储能设备通过任意输电线路或接口电性连接，其中：
所述分布式电力输入端用于向所述储能设备输入电能，并且采集电力输入信息，将所述电力输入信息发送至所述分布控制及处理单元；
所述分布控制及处理单元用于接收所述电力输入信息，并在本地对该电力输入信息进行分析处理，得到供电数据并上传至主控制单元或物联网；
所述主控制单元或物联网用于接收所述供电数据，根据所述供电数据计算并发送配电控制信息到所述配电系统；
所述配电系统用于根据所述配电控制信息将所述储能设备中的电能供给所述负载。
2.根据权利要求1所述的一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统，其特征在于：所述分布式电力输入端包括风力发电站、太阳能发电站、潮汐能发电站以及地热发电站。
3.根据权利要求1所述的一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统，其特征在于：所述储能设备根据分布式电力输入端不同的发电功率匹配设置，且所述储能设备至少两个。
4.根据权利要求1所述的一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统，其特征在于：所述分布式电力输入端包括采集模块，所述采集模块用于采集该分布式电力输入端的输出功率、实时电压。
5.根据权利要求1所述的一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统，其特征在于：每个所述分布式电力输入端对应一个所述分布控制及处理单元。
6.根据权利要求1所述的一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统，其特征在于：所述分布控制及处理单元的计算平台采用边缘计算平台。
7.根据权利要求1所述的一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统，其特征在于：所述物联网为泛在电力物联网。
8.一种基于分布式能源物联网的平衡供电方法，其特征在于，包括权利要求1-7其中任一项所述的一种基于分布式能源物联网的平衡供电系统，还包括以下步骤：
S1、当分布式电力输入端向储能设备输入电能时，采集所述电能的电力输入信息，并将所述电力输入信息发送至分布控制及处理单元；
S2、所述分布控制及处理单元在接收所述电力输入信息时，对分布式电力输入端的输出进行判断，若所述分布式电力输入端的输出功率低于所述储能设备接收功率或没有输出功率时，则向所述储能设备发送接口断开指令，若所述分布式电力输入端的输出功率匹配所述储能设备接收功率时，则向所述储能设备发送接口闭合指令，若所述分布式电力输入端的输出功率高于所述储能设备接收功率时，则向所述储能设备发送接口断开指令；并对该电力输入信息进行分析处理，得到供电数据后上传至主控制单元或物联网；
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9.根据权利要求8所述的一种基于分布式能源物联网的平衡供电方法，其特征在于：还包括电网系统，所述步骤S2中若所述分布式电力输入端的输出功率高于所述储能设备接收功率时，所述分布式电力输入端直接并入电网系统。
10.根据权利要求8所述的一种基于分布式能源物联网的平衡供电方法，其特征在于：所述分布式电力输入端少于所述储能设备。
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