CN115833224A - 废热发电机的控制方法、装置及服务器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种废热发电机的控制方法、装置及服务器，涉及电能管理控制的技术领域，包括：获取所述废热发电机的工作状态信息和所述储能装置的电量信息，利用所述工作状态信息和所述电量信息，控制所述废热发电机的供电状态和所述储能装置的充放电状态，本发明通过电能管理单元对储能装置和废热发电机进行控制，可以在废热发电机退出时保障供电的连续性，从而提升应用废热回收发电机的安全性。

Description

废热发电机的控制方法、装置及服务器

技术领域

本发明涉及电能管理控制的技术领域，尤其是涉及一种废热发电机的控制方法、装置及服务器。

背景技术

船舶废热回收发电机是指利用沸点低于水的热媒，构成ORC(有机朗肯循环)的发电装置。目前，相关技术提出，废热发电机在废热量能够保证输出额定功率时，可以向船舶电站管理单元发送并网请求，在得到确认后废热发电机并入船舶电网，并输出恒定在额定功率的电能，在废热量降低至无法维持额定输出时，废热发电机将直接退出电网，从而导致电网稳定性降低，并且，当与废热发电机并网的电站容量较小，和/或全船负载较高时，废热发电机突然退出可能造成电网电压降过大、主电站过载等危险情况。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种废热发电机的控制方法、装置及服务器，通过电能管理单元对储能装置和废热发电机进行控制，可以在废热发电机退出时保障供电的连续性，从而提升应用废热回收发电机的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种废热发电机的控制方法，方法应用于电能管理单元，电能管理单元用于控制废热发电机向电网或储能装置输送电能，并控制储能装置储存废热发电机和电网的电能，以及向电网输送电能，废热发电机分别与电网、储能装置连接，储能装置与电网连接，方法包括：获取废热发电机的工作状态信息和储能装置的电量信息；利用工作状态信息和电量信息，控制废热发电机的供电状态和储能装置的充放电状态；其中，废热发电机在工作状态时，以及在废热发电机退出供电的设定时间内，废热发电机与储能装置向电网输送的总功率维持在设定范围内。

在一种实施方式中，利用工作状态信息和电量信息，控制废热发电机的供电状态和储能装置的充放电状态的步骤，包括：当储能装置电量小于预设阈值，且废热发电机为可用状态时，控制废热发电机向储能装置供电。

在一种实施方式中，方法包括：当储能装置电量小于预设阈值，且废热发电机为停用状态时，控制电网向储能装置供电。

在一种实施方式中，废热发电机在工作状态时，废热发电机与储能装置向电网输送的总电量维持在恒定范围内的步骤，包括：当储能装置电量不小于预设阈值，且废热发电机在为电网供电的过程中，从可用状态切换至停用状态时，控制储能装置在预设时间间隔内，向电网供电，使废热发电机与储能装置向电网输送的总功率维持在恒定范围内。

在一种实施方式中，方法包括：当储能装置电量不小于预设阈值，且废热发电机为可用状态时，控制废热发电机向电网供电。

在一种实施方式中，方法还包括：控制储能装置在预设时间间隔内，以预设的曲线向电网供电，直至停止，并控制储能装置与电网脱扣。

第二方面，本发明实施例还提供一种废热发电机的控制装置，装置应用于电能管理单元，电能管理单元用于控制废热发电机向电网或储能装置输送电能，并控制储能装置储存废热发电机和电网的电能，以及向电网输送电能，废热发电机分别与电网、储能装置连接，储能装置与电网连接，装置包括：信息获取模块，获取废热发电机的工作状态信息和储能装置的电量信息；状态控制模块，利用工作状态信息和电量信息，控制废热发电机的供电状态和储能装置的充放电状态；其中，废热发电机在工作状态时，以及在废热发电机退出供电的设定时间内，废热发电机与储能装置向电网输送的总功率维持在设定范围内。

第三方面，本发明实施例还提供一种服务器，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的计算机可执行指令，处理器执行计算机可执行指令以实现第一方面提供的任一项的方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现第一方面提供的任一项的方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种废热发电机的控制方法、装置及服务器，在获取废热发电机的工作状态信息和储能装置的电量信息后，利用工作状态信息和电量信息，控制废热发电机的供电状态和储能装置的充放电状态，其中，废热发电机在工作状态时，以及在废热发电机退出供电的设定时间内，废热发电机与储能装置向电网输送的总功率维持在设定范围内，本发明实施例通过电能管理单元对储能装置和废热发电机进行控制，可以在废热发电机退出时保障供电的连续性，从而提升应用废热回收发电机的安全性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

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，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种废热发电机的控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电网结构的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种废热发电机的控制方法的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种废热发电机的控制方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种废热发电机的控制装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

船舶废热回收发电机是指利用沸点低于水的热媒，构成ORC(有机朗肯循环)的发电装置，其热源通常为船舶其他系统中无法利用的废热(如主机缸套冷却水或主机排气等)，通过热交换器，使低沸点热媒蒸发，再利用蒸发出来的蒸汽推动透平，带动发电机发电，由于废热发电机的热源为船舶其他系统产生，废热量由相应系统工作状态决定，不受废热发电机的控制，因此，废热发电机能够发电的时机、发电量不受废热回收发电机控制，进而，也不能被船舶电站管理单元控制。目前，废热发电机通常配置变频器，输出常见的380V～480V交流电能，当废热量能够保证输出额定功率时，废热发电机将向船舶电站管理单元发送并网请求，得到确认后，并入船舶电网并输出恒定在额定功率的电能，因此，该方案可以解决发电量的问题，但是在废热量降低到无法维持额定输出时，废热发电机将直接退出电网，因此，废热发电机退网的时机不受电站管理单元控制，可能影响电能质量和电站稳定性，该方案无法解决发电时机的问题，当与废热发电机并网的电站容量较小，和/或全船负载较高时，废热发电机突然退出可能造成电网电压降过大、主电站过载等危险情况。基于此，本发明实施提供的废热发电机的控制方法，应用于电能管理单元，通过电能管理单元对储能装置和废热发电机进行控制，可以在废热发电机退出时保障供电的连续性，从而提升应用废热回收发电机的安全性。

基于图1所示的一种废热发电机的控制方法的流程示意图，该方法主要包括以下步骤S102至步骤S104：

步骤S102，获取废热发电机的工作状态信息和储能装置的电量信息，其中，控制方法应用于电能管理单元，电能管理单元用于控制废热发电机向电网或储能装置输送电能，并控制储能装置储存废热发电机和电网的电能，以及向电网输送电能，废热发电机分别与电网、储能装置连接，储能装置与电网连接，在一种实施方式中，参见图2所示的一种电网结构的示意图，在废热发电机出口处配置整流器，并与储能装置(如电池等)配置于同一直流电网下，当船舶主电网为交流电制时，可以通过配置一台逆变器，将此直流电网连接至交流主电网。

步骤S104，利用工作状态信息和电量信息，控制废热发电机的供电状态和储能装置的充放电状态，其中，废热发电机在工作状态时，以及在废热发电机退出供电的设定时间内，废热发电机与储能装置向电网输送的总功率维持在设定范围内，在一种实施方式中，当废热发电机从给电网供电的状态退出时，针对电网的供电会出现断层，电能管理单元控制储能装置存储废热发电机和电网的电能，并在电网出现供电断层时向电网输送电能，储能装置可以通过预设的坡度缓慢降低供电，在电网的供电断层制造一个坡度，从而使电网可以平稳过渡。

本发明实施例提供的废热发电机的控制方法，通过电能管理单元对储能装置和废热发电机进行控制，可以在废热发电机退出时保障供电的连续性，从而提升应用废热回收发电机的安全性。

对于前述步骤S104，参见图3所示的一种废热发电机的控制方法的示意图，本发明实施例还提供了一种电能管理单元对电路进行控制的实施方式，具体的参见如下(1)至(2)：

(1)当储能装置电量小于预设阈值，且废热发电机为可用状态时，控制废热发电机向储能装置供电，当储能装置电量小于预设阈值，且废热发电机为停用状态时，控制电网向储能装置供电，其中，储能装置的电量预设阈值可根据实际使用情况进行调节，在一种实施方式中，当废热发电机不能发电，且储能装置电量小于预设阈值时，通过电网给储能装置充电，当储能装置充电至电量大于预设阈值时停止充电，从而保留储能装置的储能能力，用于废热发电机向储能装置供电。

(2)当储能装置电量不小于预设阈值，且废热发电机在为电网供电的过程中，从可用状态切换至停用状态时，控制储能装置在预设时间间隔内，向电网供电，使废热发电机与储能装置向电网输送的总功率维持在恒定范围内，在一种实施方式中，当储能装置电量不小于预设阈值，且废热发电机为可用状态时，控制废热发电机向电网供电。

在一种实施方式中，电能管理单元还可以控制储能装置在预设时间间隔内，以预设的曲线向电网供电，直至停止，并控制储能装置与电网脱扣，其中，当储能装置处于脱扣状态时停止向电网供电，在另一种实施方式中，当废热发电机从给电网供电的状态退出时，针对电网的供电会出现断层，电能管理单元控制储能装置存储废热发电机和电网的电能，并在电网出现供电断层时向电网输送电能，储能装置可以通过预设的坡度缓慢降低供电，在电网的供电断层制造一个坡度，从而使电网可以平稳过渡。

为便于对上述实施例提供的废热发电机的控制方法进行理解，本发明实施例提供了一种废热发电机的控制方法的应用示例，参见图4所示的另一种废热发电机的控制方法的流程示意图，该方法主要包括以下步骤S402至步骤S404：

步骤S402，在电网的供电状态正常时，优先向储能装置供电，使储能装置维持在可供电状态，在一种实施方式中，当废热发电机能够发电，储能装置容量小于设定值时，通过废热发电机给储能装置充电；当废热发电机不能发电，储能装置容量小于设定值时，通过电网给储能装置充电；当储能装置容量大于设定值时，不进行充电，以保留储能能力，留给废热发电机；当废热发电机能够发电，储能装置容量大于设定值时：则由废热发电机向电网供电。

步骤S404，在电网的供电出现断层时，通过储能装置给电网供电，位置电网供电的连续性，在一种实施方式中，在废热发电机给电网供电状态中，当废热发电机突然退出时，由储能装置放电，维持供电连续性，并由主电网电站管理单元根据实际情况控制发电机提高负荷或者脱扣非重要设备(储能装置)，完成后，储能装置停止供电。

综上所述，本发明可以通过电能管理单元对储能装置和废热发电机进行控制，可以在废热发电机退出时保障供电的连续性，从而提升应用废热回收发电机的安全性。

对于前述实施例提供的废热发电机的控制方法，本发明实施例提供了一种废热发电机的控制装置，该装置应用于应用于电能管理单元，电能管理单元用于控制废热发电机向电网或储能装置输送电能，并控制储能装置储存废热发电机和电网的电能，以及向电网输送电能，废热发电机分别与电网、储能装置连接，储能装置与电网连接，参见图5所示的一废热发电机的控制装置的结构示意图，该装置包括以下部分：

信息获取模块502，获取废热发电机的工作状态信息和储能装置的电量信息；

状态控制模块504，利用工作状态信息和电量信息，控制废热发电机的供电状态和储能装置的充放电状态，其中，废热发电机在工作状态时，以及在废热发电机退出供电的设定时间内，废热发电机与储能装置向电网输送的总功率维持在设定范围内。

本申请实施例提供的上述数据处理装置，通过电能管理单元对储能装置和废热发电机进行控制，可以在废热发电机退出时保障供电的连续性，从而提升应用废热回收发电机的安全性。

一种实施方式中，在进行利用工作状态信息和电量信息，控制废热发电机的供电状态和储能装置的充放电状态的步骤时，上述状态控制模块504还用于：当储能装置电量小于预设阈值，且废热发电机为可用状态时，控制废热发电机向储能装置供电。

一种实施方式中，上述状态控制模块504还用于：当储能装置电量小于预设阈值，且废热发电机为停用状态时，控制电网向储能装置供电。

一种实施方式中，在进行废热发电机在工作状态时，废热发电机与储能装置向电网输送的总电量维持在恒定范围内的步骤时，上述状态控制模块504还用于：当储能装置电量不小于预设阈值，且废热发电机在为电网供电的过程中，从可用状态切换至停用状态时，控制储能装置在预设时间间隔内，向电网供电，使废热发电机与储能装置向电网输送的总功率维持在恒定范围内。

一种实施方式中，上述状态控制模块504还用于：当储能装置电量不小于预设阈值，且废热发电机为可用状态时，控制废热发电机向电网供电。

一种实施方式中，上述状态控制模块504还用于：控制储能装置在预设时间间隔内，以预设的曲线向电网供电，直至停止，并控制储能装置与电网脱扣。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本发明实施例提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被所述处理器运行时执行如上所述实施方式的任一项所述的方法。

图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备100包括：处理器60，存储器61，总线62和通信接口63，所述处理器60、通信接口63和存储器61通过总线62连接；处理器60用于执行存储器61中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器61可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口63(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线62可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器61用于存储程序，所述处理器60在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器60中，或者由处理器60实现。

处理器60可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器60中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器60可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器61，处理器60读取存储器61中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种废热发电机的控制方法，其特征在于，所述方法应用于电能管理单元，所述电能管理单元用于控制废热发电机向电网或储能装置输送电能，并控制所述储能装置储存所述废热发电机和所述电网的电能，以及向所述电网输送电能，所述废热发电机分别与所述电网、所述储能装置连接，所述储能装置与所述电网连接，所述方法包括：

获取所述废热发电机的工作状态信息和所述储能装置的电量信息；

利用所述工作状态信息和所述电量信息，控制所述废热发电机的供电状态和所述储能装置的充放电状态；

其中，所述废热发电机在工作状态时，以及在废热发电机退出供电的设定时间内，所述废热发电机与所述储能装置向所述电网输送的总功率维持在设定范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述工作状态信息和所述电量信息，控制所述废热发电机的供电状态和所述储能装置的充放电状态的步骤，包括：

当所述储能装置电量小于预设阈值，且所述废热发电机为可用状态时，控制所述废热发电机向所述储能装置供电。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

当所述储能装置电量小于预设阈值，且所述废热发电机为停用状态时，控制所述电网向所述储能装置供电。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废热发电机在工作状态时，所述废热发电机与所述储能装置向所述电网输送的总电量维持在恒定范围内的步骤，包括：

当所述储能装置电量不小于预设阈值，且所述废热发电机在为所述电网供电的过程中，从可用状态切换至停用状态时，控制所述储能装置在预设时间间隔内，向所述电网供电，使所述废热发电机与所述储能装置向所述电网输送的总功率维持在恒定范围内。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

当所述储能装置电量不小于预设阈值，且所述废热发电机为可用状态时，控制所述废热发电机向所述电网供电。

6.根据权利要求4-5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述储能装置在预设时间间隔内，以预设的曲线向所述电网供电，直至停止，并控制所述储能装置与所述电网脱扣。

7.一种废热发电机的控制装置，其特征在于，所述装置应用于电能管理单元，所述电能管理单元用于控制废热发电机向电网或储能装置输送电能，并控制所述储能装置储存所述废热发电机和所述电网的电能，以及向所述电网输送电能，所述废热发电机分别与所述电网、所述储能装置连接，所述储能装置与所述电网连接，所述装置包括：

信息获取模块，获取所述废热发电机的工作状态信息和所述储能装置的电量信息；

状态控制模块，利用所述工作状态信息和所述电量信息，控制所述废热发电机的供电状态和所述储能装置的充放电状态；

其中，所述废热发电机在工作状态时，以及在废热发电机退出供电的设定时间内，所述废热发电机与所述储能装置向所述电网输送的总功率维持在设定范围内。

8.一种服务器，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至6任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，计算机可执行指令促使处理器实现权利要求1至6任一项所述的方法。

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