CN113644686A - 一种能量回馈系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种能量回馈系统及控制方法，其中，包括：电力测功装置、控制装置、第一配电装置和第二配电装置，所述电力测功装置通过所述控制装置分别电连接所述第一配电装置和所述第二配电装置，所述第一配电装置的另一侧电连接厂区电网，所述第二配电装置的另一侧电连接市电；所述电力测功装置用于给被测设备测功，且在测功过程中输出功率；所述控制装置用于获取所述电力测功装置的输出功率，根据该输出功率判定将所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置和/或所述第二配电装置。本发明实施例中，通过能量回馈利用，提高能源利用率、节约能源。

Description

一种能量回馈系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电能管理技术领域，尤其涉及一种能量回馈系统及控制方法。

背景技术

随着船舶日趋大型化和自动化，对船用设备的质量和要求越来越高，不论是低速、中速还是高速柴油机，都在不断提高单机功率和各项性能。电力测功系统作为一种检测设备可实现对柴油机运行产生的能量进行精确测量。

在利用电力测功系统给柴油机测功过程中，其发出的电能一般通过制动电阻箱转化为热能的形式消耗掉，能量并没有得到有效利用。

发明内容

本发明实施例提供了一种能量回馈系统及控制方法，以提高能源利用率、节约能源。

第一方面，本发明实施例提供了一种能量回馈系统，包括：电力测功装置、控制装置、第一配电装置和第二配电装置，所述电力测功装置通过所述控制装置分别电连接所述第一配电装置和所述第二配电装置，所述第一配电装置的另一侧电连接厂区电网，所述第二配电装置的另一侧电连接市电；

所述电力测功装置用于给被测设备测功，且在测功过程中输出功率；

所述控制装置用于获取所述电力测功装置的输出功率，根据该输出功率判定将所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置和/或所述第二配电装置。

第二方面，本发明实施例提供了一种能量回馈系统的控制方法，包括：

获取所述电力测功装置在测功过程中的输出功率；

根据该输出功率判定将所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置和/或所述第二配电装置。

本发明实施例中，通过设置电力测功装置与控制装置电连接,将电力测功装置输出功率传送到控制装置，控制装置分别与第一配电装置和第二配电装置电连接，将获取到的输出功率进行判定，并根据判定结果将输出功率回馈至第一配电装置和/或第二配电装置，第一配电装置通过与厂区电网电连接，将输出功率回馈至厂区电网，第二配电装置通过与市电连接，进而将输出功率回馈至市电。实现提高能源利用率、节约能源的效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种能量回馈系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种能量回馈系统结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种能量回馈系统的控制方法流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种能量回馈系统的控制方法流程图；

图5为本发明实施例提供的又一种能量回馈系统的控制方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

图1为本发明实施例提供的一种能量回馈系统结构示意图，如图1所示，能量回馈系统包括：电力测功装置1、控制装置2、第一配电装置3和第二配电装置4，电力测功装置1通过控制装置2分别电连接第一配电装置3和第二配电装置4，第一配电装置3的另一侧电连接厂区电网5，第二配电装置4的另一侧电连接市电6；电力测功装置1用于给被测设备测功，且在测功过程中输出功率；控制装置2用于获取电力测功装置1的输出功率，根据该输出功率判定将电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和/或第二配电装置4。

如图1所示，具体的，电力测功装置1与控制装置2电连接，如此电力测功装置1对被测设备进行测功，并将输出功率传送到控制装置2，控制装置2分别与第一配电装置3和第二配电装置4电连接，如此控制装置2根据获取到的输出功率进行判定处理，并根据判定结果将输出功率回馈至第一配电装置3和/或第二配电装置4，第一配电装置3通过与厂区电网5电连接，进而将输出功率回馈至厂区电网5，如此向厂区用电设备供电，第二配电装置4通过与市电6连接，进而将输出功率回馈至市电。

其中，电力测功装置1利用电机测量各种动力机械轴上输出的转矩，并结合转速以确定设备的功率，根据电机的不同，电力测功装置1一般分为直流电力测功机和交流电力测功机，本发明实施例对此不进行限定。示例性的，电力测功装置1可以包括柴油机、同步电机和变频器装置，其中同步电机与被测装置柴油机连接，变频器装置可以采用绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)模块构成，并具备四象限运行功能，变频器装置一端与同步电机电气连接，另一端连接至控制装置2，如此实现将柴油机的机械能转换成功率并输出至控制装置2。

控制装置2用于将电力测功装置1输出功率根据判定规则进行功率分配，回馈至第一配电装置3和/或第二配电装置4。示例性的，当电力测功装置1的输出功率小于或者等于厂区用电设备消耗的功率或者未获得市网接入许可的时候，控制装置2将电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3；当电力测功装置1输出的功率大于厂区用电设备消耗的功率同时获得市网接入许可的时候，控制装置2将电力测功装置1输出的功率优先回馈至第一配电装置3供厂区用电设备消耗，多余未被厂区用电设备消耗的功率经过第二配电装置4回馈至市电6。

第一配电装置3和第二配电装置4用于将电力测功装置1输出的功率分别反馈至厂区电网5和市电6，例如第一配电装置3和第二配电装置4分别可以包括断路器开关装置，本发明实施例对比不进行限定。示例性的，当电力测功装置1输出的功率需要反馈至厂区电网5时，则第一配电装置3中的断路器进行合闸动作，使得输出功率反馈至厂区电网5供厂区用电设备消耗；当电力测功装置1输出的功率需要反馈至市电6时，则第二配电装置4中的断路器进行合闸动作，使得输出功率反馈至市电6。

需要说明的是，第一配电装置3和/或第二配电装置4中还可以包括变压器，用于根据厂区电网5和/或市电6的具体电压进行变换，进而与厂区电网5和/或市电6电连接，如此实现并网馈电。因此，针对第一配电装置3和第二配电装置4的具体结构本发明实施例不进行限定。

厂区电网5指厂区用电设备直接接入或间接接入的电网，间接接入的话需要通过变压器对电压进行变换，本发明实施例对此不进行限定，厂区电网5的具体电压大小本实施例也不进行限定，例如可以是10kV。

市电6指公共电网，即工频交流电，我国市电为工频50HZ单相220V的三相交流电。需要说明的是，电力测功装置1输出的功率通过第二配电装置4回馈至市电，需要满足并网要求，即并网电压同频同向且电能质量较好，即入网电流谐波畸变率较小。

本发明实施例提供的技术方案，通过设置电力测功装置1与控制装置2电连接,将电力测功装置1输出功率传送到控制装置2，控制装置2分别与第一配电装置3和第二配电装置4电连接，将获取到的输出功率进行判定，并根据判定结果将输出功率回馈至第一配电装置3和/或第二配电装置4，第一配电装置3通过与厂区电网5电连接，将输出功率回馈至厂区电网5，第二配电装置4通过与市电6连接，进而将输出功率回馈至市电。提高能源利用率、节约能源。

可选的，控制装置2用于在检测到电力测功装置1的输出功率小于或等于第一预设功率时，将电力测功装置1产生的功率回馈至第一配电装置3；或者，控制装置2用于在检测到电力测功装置1的输出功率大于第一预设功率时，将电力测功装置1产生的功率依序回馈至第一配电装置3和第二配电装置4。

其中，第一预设功率指厂区用电设备消耗的总功率，具体获得方法本实施例不进行限定，例如可以通过电能测量仪器检测厂区电网5与各用电设备总接入点处的功率得知。

具体的，控制装置2获取到电力测功装置1的输出功率，并与此时第一预设功率进行比较，如果电力测功装置1的输出功率小于或等于第一预设功率，则将电力测功装置1的输出功率全部回馈至第一配电装置3，用于厂区用电设备消耗；如果电力测功装置1的输出功率大于第一预设功率，则将电力测功装置1的输出功率优先通过第一配电装置3回馈至厂区电网5，供厂区用电设备消耗，其余部分通过第二配电装置4回馈至市电6。

需要说明的是，此处回馈至第二配电装置4的功率也可以通过厂区内自有的市电管理设备将多余的能量回馈至市电6，如此可减少并网接入系统的成本。采用控制装置2对电力测功装置1的输出功率进行合理分配，提高了能源的利用率。

图2为本发明实施例提供的另一种能量回馈系统结构示意图，如图2所示，可选的，控制装置2包括交流母排组件21、第一检测组件22、第二检测组件23、第三检测组件24和检测控制组件25，电力测功装置1、第一检测组件22、第二检测组件23和第三检测组件24分别电连接检测控制组件25；第一检测组件22电连接在电力测功装置1和交流母排组件21之间，用于在检测控制组件25的控制下，调整电力测功装置1的输出功率；第二检测组件23的一侧电连接交流母排组件21，另一侧分别电连接第一配电装置3和第二配电装置4，用于测量回馈至两个配电装置的功率；第三检测组件24电连接在第二检测组件23和第二配电装置4之间，用于测量回馈至第二配电装置4的功率；检测控制组件25用于根据各个检测组件采集的电参数，将电力测功装置1产生的功率回馈至第一配电装置3和/或第二配电装置4。

如图2所示，具体的，控制装置2包括交流母排组件21、第一检测组件22、第二检测组件23、第三检测组件24和检测控制组件25，具体的，电力测功装置1、第一检测组件22、第二检测组件23、第三检测组件24分别与检测控制组件25，并将检测到的电参数传送给检测控制组件25，便于检测控制组件25根据采集到的各个线路上的电参数进行功率分配。进一步的，第一检测组件22连接于电力测功装置1和交流母排组件21之间，用于检测电力测功装置1输出的电参数，并将电参数传送至检测控制组件25，检测控制组件25根据采集到的第一检测组件22的电参数进行控制处理，并调整电力测功装置1的输出功率。第二检测组件23一侧电连接交流母排组件21，另一侧分别电连接第一配电装置3和第二配电装置4，如此通过检测到的电参数可以得知回馈至第一配电装置3和第二配电装置4的总功率。第三检测组件24电连接在第二检测组件23和第二配电装置4之间，如此通过检测到的电参数可以得知回馈至第二配电装置4的功率，即回馈至市电的功率。通过设置第一检测组件22、第二检测组件23、第三检测组件24检测各个线路上的电参数，并由检测控制组件25根据电参数进行控制，实现功率的合理分配、减少能源的浪费。

其中，交流母排组件21指电力测功装置1输出端的母线，具体为三相交流母线，考虑到在大功率设备中，电流一般较大，因此三相交流母线一般采用铜排，如此电力测功装置1输出端的母线也称之为交流母排。

第一检测组件22、第二检测组件23、第三检测组件24分别用于检测线路上的电参数，例如可以是电压、电流和功率，具体检测到的电参数本发明实施例不进行限定。示例性的，以第一检测组件22为例，第一检测组件22可以是电压电压传感器和电流传感器的组合，分别检测电力测功装置1输出端的电压和电流，进而将检测量传送给检测控制组件25，检测控制组件25可进一步计算得到电力测功装置1输出端的输出功率。

检测控制组件25用于根据获取到的各个检测组件采集的电参数进行控制处理，其采用的具体控制单元本发明实施例不进行限定，例如可以是采用基于数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片构成的控制器。

继续参考图2所示，可选的，控制装置2还包括辅助负载组件26和第四检测组件27，第四检测组件27和辅助负载组件26分别电连接检测控制组件25，辅助负载组件26通过第四检测组件27电连接交流母排组件21；第四检测组件27用于在检测控制组件25的控制下，调整辅助负载组件26的负载功率，以消耗电力测功装置1产生的功率。

其中，辅助负载组件26指能量回馈系统中的辅助用电设备，例如可以是能量回馈系统中的辅助电源设备，本发明实施例对此不进行限定。具体的辅助负载组件26还可以包括电压器等，便于根据负载的电压进行调整，示例性的，交流母排组件21的单相电压为1kV，而辅助负载组件26的用电电压是直流400V，因此需要通过变压器和整流器等设备进行电压转换。

第四检测组件27可以通过检测辅助负载组件26与交流母排组件21之间线路上的电压和电流信息，然后发送给检测控制组件，进而计算得到功率。

具体的，辅助负载组件26通过第四检测组件27电连接交流母排组件21，同时，第四检测组件27和辅助负载组件26分别电连接检测控制组件25，检测控制组件25根据获取到的第四检测组件27的电参数来调整负载组件26的负载功率，进而消耗电力测功装置1的输出功率。示例性的，辅助负载组件26还可以包括串联连接的开关器件，通过检测控制组件25控制开关的合闸或者分闸，来控制辅助负载组件26是否接入能量回馈系统，进而实现对电力测功装置1输出功率的消耗。如此，通过将辅助负载组件26连接至交流母排组件21，充分利用电力测功装置1产生的功率来实现辅助负载组件26的消耗所需，进一步提高了能源的综合利用率。

继续参考图2所示，可选的，控制装置2还包括第一负载组件28和第五检测组件29，第五检测组件29和第一负载组件28分别电连接检测控制组件25，第一负载组件28通过第五检测组件29电连接交流母排组件21，第一负载组件28包括至少两个第一负载单元；检测控制组件25用于控制第一负载组件28中接入交流母排组件21的第一负载单元个数，以调整第一负载组件28的负载功率，使其消耗电力测功装置1产生的功率。

其中，第一负载组件28指由至少两个第一负载单元构成的负载箱，第一负载单元可以是功率电阻，不同的第一负载单元的功率可以是不同的，本发明实施例不进行限定，示例性的，每个第一负载单元可以串联一个开关器件，通过检测控制组件25控制每个开关器件的合闸或者分闸，来改变第一负载组件28接入系统的功率大小，进而实现第一负载组件28可以是设置为不同功率的负载。

第五检测组件29可以通过检测辅助负载组件26与交流母排组件21之间线路上的电压和电流信息，然后发送给检测控制组件，进而计算得到功率。

具体的，第一负载组件28通过第五检测组件29电连接交流母排组件21，同时，第五检测组件29和第一负载组件28分别电连接检测控制组件25，检测控制组件25根据获取到的第五检测组件29的电参数来调整第一负载组件28的负载功率。示例性的，第一负载组件28还可以包括串联连接的开关器件，通过检测控制组件25控制开关器件的合闸或者分闸，来控制第一负载组件28是否接入能量回馈系统，进而实现对电力测功装置1输出功率的消耗。如此，在电力测功装置1输出功率未获得接入市电的许可时，且在优先满足厂区用电设备消耗的情况下，剩余部分能量可通过第一负载组件28来消耗，保证能源的充分利用，且不会在市电连接点出现逆功。

基于同一构思，本发明实施例还提供一种能量回馈系统的控制方法。图3为本发明实施例提供的一种能量回馈系统的控制方法流程图，有上述实施例所提供的能量回馈系统实现。结合图2和图3所示，能量回馈系统的控制方法主要包括以下步骤：

S301、获取电力测功装置1在测功过程中的输出功率。

具体的，如图2所示，通过第一检测组件22检测电力测功装置1输出端电压和电流信息，然后传送到检测控制组件25计算得出电力测功装置1的输出功率。

S302、根据该输出功率判定将电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和/或第二配电装置4。

具体的，检测控制组件25分别获取到第一检测组件22、第二检测组件23、第三检测组件24、第四检测组件和第五检测组件的电参数，并根据获取到的电参数计算得到相应的功率，进而根据功率的大小进行判定并分配功率，如此将电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和/或第二配电装置4。

在本实施例中，通过检测控制组件25获取电力测功装置1在测功过程中的输出功率，并进行功率判定，根据判定结果控制输出功率回馈至第一配电装置3和/或第二配电装置4。如此保证电力测功装置1的输出功率被充分利用，减少能量的浪费。

继续结合图2和图3，可选的，根据该输出功率判定将电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和/或第二配电装置4，可以包括：在检测到电力测功装置1的输出功率小于或等于第一预设功率时，将电力测功装置1产生的功率回馈至第一配电装置3；在检测到电力测功装置1的输出功率大于第一预设功率时，将电力测功装置1产生的功率依序回馈至第一配电装置3和第二配电装置4。

具体的，如图2所示，控制装置2获取到电力测功装置1的输出功率，并与此时第一预设功率进行比较，如果电力测功装置1的输出功率小于或等于第一预设功率，则控制检测组件25控制电力测功装置1的输出功率全部回馈至第一配电装置3，进而供厂区用电设备消耗；如果电力测功装置1的输出功率大于第一预设功率，则控制检测组件25控制电力测功装置1的输出功率优先通过第一配电装置3回馈至厂区电网5，供厂区用电设备消耗，其余部分通过第二配电装置4回馈至市电6。

需要说明的是，若未获得市电6接入许可的情况下，电力测功装置1的输出功率同样优先满足厂区用电设备消耗，若有剩余能量，可通过辅助负载组件26和/或第一负载组件28消耗，如此保证能量回馈系统不会出现向市电馈功的现象，进而保证电网的安全运行，提高系统稳定性。

继续参考图2所示，能量回馈系统包括辅助负载组件26和/或第一负载组件28，可选的，根据该输出功率判定将电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和/或第二配电装置4，还可以包括：检测到电力测功装置1的输出功率与厂区设备目标功率的差值△Px大于预设功率精度时，调节电力测功装置1的输出功率或第一负载组件28的负载功率。

其中，厂区设备目标功率指厂区用电设备消耗的总功率目标值，可根据实际情况测得，然后在检测控制组件中进行设定。

预设功率精度指电力测功装置1输出功率每次加载或者减载的功率精度值，本发明实施例对此不进行限定，例如电力测功装置1每次只能加载或者减载50kW，如此保证电力测功装置1可以可靠稳定的运行，不会引起输出功率出现较大的波动或者震荡。通过调节电力测功装置1的功率，可以消除电力测功装置1发出的电能波动，使其电能可以以稳定的能量回馈至厂区电网或市网。

具体的，如图2所示，检测控制组件25根据第一检测组件22采集到的电参数得到检测到电力测功装置1的输出功率，并与厂区设备目标功率进行比较，进一步计算得到差值△Px，再然后将△Px与预设功率精度进行比较，若△Px大于预设功率精度，则通过检测控制组件25调节电力测功装置1的输出功率或第一负载组件28的负载功率，若△Px小于或者等于预设功率精度，则保持当前能量回馈系统的运行状态不变。如此，通过设置预设功率精度既保证系统的安全稳定运行，也保证电力测功装置1的输出功率能被充分合理的利用，不会浪费。

进一步的，当电力测功装置1的输出功率只能反馈至厂区电网5或者不满足市电6并网接入要求时，能量回馈系统需要优先满足厂区用电设备，同时，为了保证多余的能量不会在市电6连接点出现逆功，需要对电力测功装置1的输出功率或第一负载组件28进行加载或者减载操作。图4为本发明实施例提供的另一种能量回馈系统的控制方法流程图，结合图2和图4所示，可选的，根据该输出功率判定将电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3，再调节电力测功装置1的输出功率或第一负载组件28的负载功率，主要包括以下步骤：

S401、若检测到第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3大于或等于市电功率阈值S3，且电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和第二配电装置4的功率P2小于或等于厂区负载功率预设值S2-R2，控制加载电力测功装置1的输出功率P1或减载第一负载组件28的负载功率P5。

其中，第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3指市电6对厂区所有用电设备提供的功率，根据第三检测组件24采集的电参数由控制检测组件25计算得出。需要说明的是，令第二配电装置4流向第一配电装置3的功率方向为正。示例性的，若市电6对厂区所有用电设备提供的功率，则P3为正值，相反，功率流向市电6的时候，P3为负值。

市电功率阈值S3用于防止市电6逆功而设置的一个绝对值很小的逆功阈值，具体的，S3为一个小于零的很小的值。

负载功率预设值S2-R2指厂区用电设备的功率参考值，具体为厂区历史负荷运行情况中平均负载功率值S2与功率裕度R2的差值，可以为检测控制组件25的内部设定值。

具体的，控制检测组件25根据第三检测组件24采集的电参数计算得到第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3，并与市电功率阈值S3进行比较，同时，控制检测组件25根据第二检测组件23采集的电参数计算得到电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和第二配电装置4的功率P2，并与厂区负载功率预设值S2-R2进行比较，若P3大于或等于S3且P2小于或等于S2-R2，此时，市电6和电流测功装置1共同为厂区用电设备供电，未出现逆功，进而，可允许加大电力测功装置1的输出功率P1，如此，检测控制组件25控制加载电力测功装置1的输出功率P1，即在第一负载组件28的负载功率P5不变的情况下，通过增大P1来使得P2增大。或者减载第一负载组件28的负载功率P5，即在P1不变的情况下，通过减小P5来使得P2增大。

可选的，控制加载电力测功装置1的输出功率的具体执行过程为：选取min{(P3-S3+△Pa)，(S2-R2-P2+△Pa)，△Px}中最小值作为输出功率加载参数，加载电力测功装置1的输出功率；其中，△Pa为预设常数。

其中，预设常数△Pa指为了避免加载过程中造成公共电网触发保护动作而设置的缓冲阈值，具体大小本发明实施例不进行限定，例如可以是50kW。

(P3-S3+△Pa)指在市电6不发生逆功情况下，可允许电力测功装1转移的市电6的供电功率。

(S2-R2-P2+△Pa)指在厂区用电设备历史负荷运行情况中的平均缺额值。

具体的，检测控制组件25可通过控制电力测功装置1中的变频器来进行加载，使得电力测功装置1的输出功率P1增大，具体的输出功率加载参数为(P3-S3+△Pa)、(S2-R2-P2+△Pa)和△Px三者中的最小值，如此保证电力测功装置1在加载功率的时候，能量回馈系统仍能安全稳定运行，不会对公共电网造成冲击。

可选的，第一负载组件28包括功率不同的多级电阻以及与每一个电阻对应电连接的继电器；控制减载第一负载组件28的负载功率的具体执行过程为：按照int{(S3-P3+△Px)/Pr1}*Pr1的动作控制各个继电器的通断，再依次根据电阻级别进行负载功率P5调节；其中，Pr1为第一负载组件最大电阻功率的配置级数。

其中，第一负载组件28中的第一负载单元可以是由功率不同的多级电阻以及与每一个电阻对应电连接的继电器组成，继电器的具体类型本发明实施例不进行限定，其个数与功率电阻的个数相同，两者之间的具体连接关系本发明实施例不进行限定，例如可以是继电器与功率电阻串联连接，当继电器导通的时候，功率电阻接入到系统中，使得第一负载组件28的负载功率P5增大；当继电器关断的时候，功率电阻未接入到系统中，使得第一负载组件28的负载功率P5减小。

具体的，检测控制组件25通过根据int{(S3-P3+△Px)/Pr1}*Pr1来控制第一负载组件28中各个继电器的导通或者关断，进而对第一负载组件28的负载功率P5进行调节，如此实现在P3大于或等于S3且P2小于或等于厂区负载功率预设值S2-R2时，通过控制第一负载组件28的减载来增大P2。

需要说明的是，第一负载组件28的减载需要遵循先粗调后细调的原则进行，避免在加载过程中，与小功率等级电阻连接的继电器出现频繁动作，导致继电器由于经常性的带电开合而损坏触点，降低工作可靠性。

S402、若检测到第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3小于市电功率阈值S3，或者，电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和第二配电装置4的功率P2大于厂区负载功率预设值S2-R2，控制减载电力测功装置的输出功率P1或加载第一负载组件28的负载功率P5。

具体的，控制检测组件25根据第三检测组件24采集的电参数计算得到第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3，并与市电功率阈值S3进行比较，同时，控制检测组件25根据第二检测组件23采集的电参数计算得到电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和第二配电装置4的功率P2，若P3小于S3，或者P2大于厂区负载功率预设值S2-R2，此时，市电6出现逆功，因此，需要检测控制组件25控制减小电力测功装置1的输出功率P1，即在第一负载组件28的负载功率P5不变的情况下，通过减小P1来使得P2减小。或者加载第一负载组件28的负载功率P5，即在P1不变的情况下，通过增大P5来使得P2减小。

可选的，控制减载电力测功装置1的输出功率P1的具体执行过程为：选取min{(P2-S2-R2+△Pa)，△Px}中最小值作为输出功率减载参数，减载电力测功装置1的输出功率；其中，△Pa为预设常数。

其中，(P2-S2-R2+△Pa)指减载过程中，可允许电力测功装置1向厂区用电设备供电的功率。

具体的，检测控制组件25可通过控制电力测功装置1中的变频器来进行减载，使得电力测功装置1的输出功率P1减小，具体的输出功率加载参数为(P2-S2-R2+△Pa)和△Px两者中的最小值，如此保证电力测功装置1在减载功率的时候，能量回馈系统仍能安全稳定运行，不会对公共电网造成冲击。

可选的控制加载第一负载组件28的负载功率的具体执行过程为：按照int{(S5-P5+△Px)/Pr1}*Pr1的动作控制各个继电器的通断，再依次根据电阻级别进行功率；其中，Pr1为第一负载组件最大电阻功率的配置级数。

具体控制加载第一负载组件28的负载功率的具体执行过程可以参见上文减载第一负载组件28的负载功率的具体执行过程，此处不在一一赘述。

需要说明的是，在完成控制加载或减载第一负载组件28，以及控制加载或减载电力测功装置1操作后，需要再次判断电力测功装置1的输出功率与厂区设备目标功率的差值△Px是否满足预设功率精度。

需要注意的是，为了避免出现向市电6逆功的情况，能量回馈系统不仅依靠调节第一负载组件28对电力测功装置1的回馈能量进行限制，同时在能量回馈系统中对第二配电装置4设置保护限值，例如对第二配电装置4与市电6连接线路上的电流设置方向过电流保护。

在本实施例中，通过控制检测组件25根据第三检测组件24采集的电参数计算得到第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3，并与市电功率阈值S3进行比较，同时，控制检测组件25根据第二检测组件23采集的电参数计算得到电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和第二配电装置4的功率P2，使其与厂区负载功率预设值S2-R2进行比较，如此检测组件25根据判定结果来控制加载或减载电力测功装置1的输出功率，以及加载或减载第一负载组件28的负载功率。如此实现对电力测功装置1输出功率的综合利用，提高了能源的利用率。

进一步的，当电力测功装置1的输出功率既可以为厂区用电设备供电，同时也可以将多余的能量回馈到市电6时，对于电力测功装置1的常规加载或减载情况，电力测功装置1的输出功率可支持厂区用电设备消耗且有功率剩额时反馈给市电；电力测功装置1的输出功率不足以满足厂区用电设备消耗时由市电补充，此过程中无需负载组件参与调节。图5为本发明实施例提供的又一种能量回馈系统的控制方法流程图，结合图2和图5所示，根据该输出功率判定将电力测功装置1的输出功率回馈至第一配电装置3和第二配电装置4，再调节电力测功装置1的输出功率或第一负载组件28的负载功率，主要包括以下步骤：

S501、若检测到第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3小于或等于市电6功率预设值S3+100，先控制加载第一负载组件28的负载功率，再依序控制加载电力测功装置1的输出功率P1。

其中，S3+100指市电功率阈值S3与功率裕度100kW的总和。

具体的，控制检测组件25根据第三检测组件24采集的电参数计算得到第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3，并与功率预设值S3+100进行比较，若P3小于或等于S3+100，说明此时厂区用电设备主要由电力测功装置1进行供电，市电6的供电功率P3偏小，甚至电力测功装置1的输出功率也同时向市电6馈电。则在对电力测功装置1进行突加载操作是，突加的负载需要先由负载组件进行消耗，即控制加载第一负载组件28的负载功率P5，然后再控制加载电力测功装置1的输出功率P1。

需要说明的是，在完成控制加载第一负载组件28或控制加载电力测功装置1操作后，需要再次判断电力测功装置1的输出功率与厂区设备目标功率的差值△Px是否满足预设功率精度。

可选的，延时执行每个加载操作。

具体的，延时执行的时间本发明实施例不进行限定。示例性的，根据第一负载组件28中继电器的闭合时间以及检测控制组件25的控制通讯时间，在对第一负载组件28进行突加载操作时可以延时200ms；在对电力检测装置1中的变频器进行突加载操作时可以延时10ms，如此保证加载过程不会影响系统的稳定运行。

S502、若测到第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3大于市电6功率预设值S3+100，且厂区设备目标功率Pt大于负载组件的当前负载功率P4+P5，控制加载交流母排组件21的负载功率。

具体的，当检测控制组件25根据第三检测组件24采集的电参数计算得到第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3，并与功率预设值S3+100进行比较，同时，根据第四检测组件27和第五检测组件29采集的电参数计算得到辅助负载组件26的功率P4和第一负载组件28的功率P5，将厂区设备目标功率Pt与当前负载功率P4+P5进行比较，若P3大于S3+100且Pt大于P4+P5，说明此时市电6和电力测功装置1同时向厂区用电设备供电，对于电力测功装置1进行突加载的情况，则需要控制加载交流母排组件21的负载功率，即增加负载组件的功率来消耗电力测功装置1突加载的功率，具体增加负载功率大小为Pt-P4-P5。

在本实施例中，通过控制检测组件25根据第三检测组件24采集的电参数计算得到第二配电装置4对第一配电装置3的供电功率P3，并与功率预设值S3+100进行比较，同时，根据第四检测组件27和第五检测组件29采集的电参数计算得到辅助负载组件26的功率P4和第一负载组件28的功率P5，将厂区设备目标功率Pt与当前负载功率P4+P5进行比较，如此在电力测功装置1进行常规突加载的情况下，检测组件25根据判定结果来先控制加载第一负载组件28的负载功率，在进行电力测功装置1的突加载。如此，保证在电力测功装置1进行突加载情况下，避免对电网造成电压波动，进而减少对电网的冲击。

可选的，若能量回馈系统发生突卸载操作，执行控制电力测功装置1或第一负载组件进行逐级卸载操作。

具体的，在紧急情况下，需要对能量回馈系统突卸载进行停机操作，即直接对电力测功装置1中的变频器进行突卸功率操作，在保证安全情况下不考虑对电网的冲击影响。由于突加载过程中已经将第一负载组件28投入使用，可直接按照电力测功装置1的输出功率与厂区设备目标功率的差值△Px进行第一负载组件28和电力测功装置1中的变频器进行突卸载操作。

需要说明的是，为了减少突卸载对电网的影响，检测控制组件25中的突卸载操作步骤是一级一级完成的，具体实现方法本发明实施不进行限定。示例性的，按照第一负载组件28最大电阻功率的配置级数Pr1，先进行电力测功装置1中的变频器卸载Pr1，然后连续卸载第一负载组件Pr1，其中，第一负载组件28每卸载一级，更迭△Px至△Px1；如此重复，直至int(△Px1/Pr1)＝0，再全部卸载剩余功率△Px。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (16)

1.一种能量回馈系统，其特征在于，包括：电力测功装置、控制装置、第一配电装置和第二配电装置，所述电力测功装置通过所述控制装置分别电连接所述第一配电装置和所述第二配电装置，所述第一配电装置的另一侧电连接厂区电网，所述第二配电装置的另一侧电连接市电；

所述电力测功装置用于给被测设备测功，且在测功过程中输出功率；

所述控制装置用于获取所述电力测功装置的输出功率，根据该输出功率判定将所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置和/或所述第二配电装置。

2.根据权利要求1所述的能量回馈系统，其特征在于，所述控制装置用于在检测到所述电力测功装置的输出功率小于或等于第一预设功率时，将所述电力测功装置产生的功率回馈至所述第一配电装置；或者，

所述控制装置用于在检测到所述电力测功装置的输出功率大于所述第一预设功率时，将所述电力测功装置产生的功率依序回馈至所述第一配电装置和所述第二配电装置。

3.根据权利要求1所述的能量回馈系统，其特征在于，所述控制装置包括交流母排组件、第一检测组件、第二检测组件、第三检测组件和检测控制组件，所述电力测功装置、所述第一检测组件、所述第二检测组件和所述第三检测组件分别电连接所述检测控制组件；

所述第一检测组件电连接在所述电力测功装置和所述交流母排组件之间，用于在所述检测控制组件的控制下，调整所述电力测功装置的输出功率；

所述第二检测组件的一侧电连接所述交流母排组件，另一侧分别电连接所述第一配电装置和所述第二配电装置，用于测量回馈至两个配电装置的功率；

所述第三检测组件电连接在所述第二检测组件和所述第二配电装置之间，用于测量回馈至所述第二配电装置的功率；

所述检测控制组件用于根据各个检测组件采集的电参数，将所述电力测功装置产生的功率回馈至所述第一配电装置和/或所述第二配电装置。

4.根据权利要求1所述的能量回馈系统，其特征在于，所述控制装置包括交流母排组件、检测控制组件、辅助负载组件和第四检测组件，所述第四检测组件和所述辅助负载组件分别电连接所述检测控制组件，所述辅助负载组件通过所述第四检测组件电连接所述交流母排组件；

所述第四检测组件用于在所述检测控制组件的控制下，调整所述辅助负载组件的负载功率，以消耗所述电力测功装置产生的功率。

5.根据权利要求1所述的能量回馈系统，其特征在于，所述控制装置包括交流母排组件、检测控制组件、第一负载组件和第五检测组件，所述第五检测组件和所述第一负载组件分别电连接所述检测控制组件，所述第一负载组件通过所述第五检测组件电连接所述交流母排组件，所述第一负载组件包括至少两个第一负载单元；

所述检测控制组件用于控制所述第一负载组件中接入所述交流母排组件的第一负载单元个数，以调整所述第一负载组件的负载功率，使其消耗所述电力测功装置产生的功率。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的能量回馈系统的控制方法，其特征在于，包括：

获取所述电力测功装置在测功过程中的输出功率；

根据该输出功率判定将所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置和/或所述第二配电装置。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，根据该输出功率判定将所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置和/或所述第二配电装置，包括：

在检测到所述电力测功装置的输出功率小于或等于第一预设功率时，将所述电力测功装置产生的功率回馈至所述第一配电装置；或者，

在检测到所述电力测功装置的输出功率大于所述第一预设功率时，将所述电力测功装置产生的功率依序回馈至所述第一配电装置和所述第二配电装置。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述能量回馈系统包括辅助负载组件和/或第一负载组件；

根据该输出功率判定将所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置和/或所述第二配电装置，包括：

检测到所述电力测功装置的输出功率与厂区设备目标功率的差值△Px大于预设功率精度时，调节所述电力测功装置的输出功率或第一负载组件的负载功率。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，根据该输出功率判定将所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置，再调节所述电力测功装置的输出功率或第一负载组件的负载功率包括：

若检测到第二配电装置对第一配电装置的供电功率P3大于或等于市电功率阈值S3，且所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置和所述第二配电装置的功率P2小于或等于厂区负载功率预设值S2-R2，控制加载所述电力测功装置的输出功率或减载所述第一负载组件的负载功率；

若检测到所述第二配电装置对第一配电装置的供电功率P3小于所述市电功率阈值S3，或者，所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置和所述第二配电装置的功率P2大于所述厂区负载功率预设值S2-R2，控制减载所述电力测功装置的输出功率或加载所述第一负载组件的负载功率。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，控制加载所述电力测功装置的输出功率的具体执行过程为：

选取min{(P3-S3+△Pa)，(S2-R2-P2+△Pa)，△Px}中最小值作为输出功率加载参数，加载所述电力测功装置的输出功率；

其中，△Pa为预设常数。

11.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述第一负载组件包括功率不同的多级电阻以及与每一个所述电阻对应电连接的继电器；

控制减载所述第一负载组件的负载功率的具体执行过程为：

按照int{(S3-P3+△Px)/Pr1}*Pr1的动作控制各个所述继电器的通断，再依次根据电阻级别进行负载功率调节；

其中，Pr1为所述第一负载组件最大电阻功率的配置级数。

12.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，控制减载所述电力测功装置的输出功率的具体执行过程为：

选取min{(P2-S2-R2+△Pa)，△Px}中最小值作为输出功率减载参数，减载所述电力测功装置的输出功率；

其中，△Pa为预设常数。

13.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述第一负载组件包括功率不同的多级电阻以及与每一个所述电阻对应电连接的继电器；

控制加载所述第一负载组件的负载功率的具体执行过程为：

按照int{(S3-P3+△Px)/Pr1}*Pr1的动作控制各个所述继电器的通断，再依次根据电阻级别进行功率；

其中，Pr1为所述第一负载组件最大电阻功率的配置级数。

14.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述能量回馈系统包括交流母线组件；

根据该输出功率判定将所述电力测功装置的输出功率回馈至所述第一配电装置和所述第二配电装置，再调节所述电力测功装置的输出功率或第一负载组件的负载功率包括：

若检测到第二配电装置对第一配电装置的供电功率P3小于或等于市电功率预设值S3+100，先控制加载所述第一负载组件的负载功率，再依序控制加载所述电力测功装置的输出功率；

若检测到第二配电装置对第一配电装置的供电功率P3大于所述市电功率预设值S3+100，且所述厂区设备目标功率Pt大于负载组件的当前负载功率P4+P5，控制加载所述交流母排组件的负载功率。

15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，还包括：延时执行每个加载操作。

16.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，还包括：若所述能量回馈系统发生突卸载操作，执行控制所述电力测功装置或所述第一负载组件进行逐级卸载操作。

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