CN116526562A - 一种小区停车场的微电网系统及其控制方法 - Google Patents

一种小区停车场的微电网系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种小区停车场的微电网系统及控制方法，包括新能源发电设备、储能设备、智能安全监控系统以及智能能量管理系统，所述新能源发电设备与储能设备电连接，所述新能源发电设备还电连接至市电电网，所述储能设备为停车场用电设备供电，所述智能安全监控系统对所述储能设备进行安全监控，所述智能能量管理系统监测停车场的用电信息、分时段调度和优化电力输出、进行错峰充放电以及将多余电能输出至市电电网。本发明的优点：实现对微电网的实时监控和控制，提高系统的安全性、稳定性和可靠性；通过停车场的微电网和市电电网的共享和协同，可以有效地利用电能资源，减少对传统能源的依赖，从而节约能源、降低碳排放量，实现能源的可持续发展目标。

Description

一种小区停车场的微电网系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及新能源储能及充放电管理领域，尤其涉及一种小区停车场的微电网系统及控制方法。
背景技术
现有的小区停车场用电通常都是由市电电网供电，在用电高峰期，该供电方式必然增加了市电电网的负荷。由于小区停电场用电是一种小范围的用电需求，且小区停车场用电需求相对于小区住户用电需求而言，其用电量相对较小且用电需求相对稳定，因此，本申请提出利用新能源发电设备建立独立的微电网为小区停车场供电。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种小区停车场的微电网系统，能够利用新能源发电设备储存电能并对小区停车场供电，提高能源的自给率，实现能源的高效利用和可持续发展。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种小区停车场的微电网系统，包括新能源发电设备、储能设备、智能安全监控系统以及智能能量管理系统，所述新能源发电设备与储能设备电连接，所述新能源发电设备还电连接至市电电网，所述储能设备为停车场用电设备供电，所述智能安全监控系统对所述储能设备进行安全监控，所述智能能量管理系统监测停车场的用电信息、分时段调度和优化电力输出、进行错峰充放电以及将多余电能输出至市电电网。
更优地，所述智能能量管理系统监测停车场的用电信息，包括电量、电压、电流以及功率，并将监测到的用电信息发送至服务器，所述服务器根据实际需求和天气预报信息对电力输出进行分时段的调度和优化。
更优地，所述储能设备还为小区物业的用电设备供电，所述智能能量管理系统根据监测到的用电信息、储能设备用电情况以及小区物业用电情况，再结合市电电网负荷变化，对停车场用电设备和储能设备进行分时段错峰充放电，并对小区物业用电进行动态调整。
更优地，当储能设备充电已满且新能源发电设备产生的电能已满足停车场用电设备所需，对于多余的电能，所述智能能量管理系统将该些电能输出至市电电网中；当微电网系统的电能不足时，所述智能能量管理系统从市电电网中获取电能，以供电或充电。
更优地，所述储能设备为电池组，所述智能安全监控系统监测电池电压、电池温度、电池容量以及充放电状态，当监测到的数据超过对应的预设阈值时，发出故障告警。
为了解决上述问题，本发明还提供一种小区停车场的微电网控制方法。技术方案如下：
一种小区停车场的微电网控制方法，包括步骤：部署新能源发电设备、储能设备、智能安全监控系统以及智能能量管理系统；所述新能源发电设备与储能设备电连接，所述新能源发电设备还电连接至市电电网，所述储能设备为停车场用电设备供电；对所述储能设备进行智能安全监控；对停车场的用电进行智能能量管理，分时段调度和优化电力输出；对储能设备和用电设备进行错峰充放电管理；以及将微电网与市电电网互联，进行电能互补。
更优地，所述对停车场的用电进行智能能量管理，具体为：监测停车场的用电信息，包括电量、电压、电流以及功率，并将监测到的用电信息发送至服务器，所述服务器根据实际需求和天气预报信息对电力输出进行分时段的调度和优化。
更优地，所述对储能设备和用电设备进行错峰充放电管理，具体为：所述储能设备还为小区物业的用电设备供电，根据监测到的用电信息、储能设备用电情况以及小区物业用电情况，再结合市电电网负荷变化，对停车场用电设备和储能设备进行分时段错峰充放电，并对小区物业用电进行动态调整。
更优地，所述电能互补具体位置：当储能设备充电已满且新能源发电设备产生的电能已满足停车场用电设备所需，将多余的电能输出至市电电网中；当微电网系统的电能不足时，从市电电网中获取电能，以供电或充电。
更优地，所述储能设备为电池组，所述智能安全监控包括监测电池电压、电池温度、电池容量以及充放电状态，当监测到的数据超过对应的预设阈值时，发出故障告警。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过对停车场的微电网的智能化管理，实现对微电网的实时监控和控制，提高系统的安全性、稳定性和可靠性；通过停车场的微电网和市电电网的共享和协同，可以有效地利用电能资源，减少对传统能源的依赖，从而节约能源、降低碳排放量，实现能源的可持续发展目标。
2、本发明有效利用光伏、风能等清洁能源满足现在汽车充电和小区物业用电需求，并且能够较好的错峰供电，降低碳排放量，实现可持续发展的目标。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明一种小区停车场的微电网系统的控制方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例一
请参阅图1，一种小区停车场的微电网系统，包括新能源发电设备、储能设备、智能安全监控系统以及智能能量管理系统，所述新能源发电设备与储能设备电连接，所述新能源发电设备还电连接至市电电网，所述储能设备为停车场用电设备供电，所述智能安全监控系统对所述储能设备进行安全监控，所述智能能量管理系统监测停车场的用电信息、分时段调度和优化电力输出、进行错峰充放电以及将多余电能输出至市电电网。
所述新能源发电设备包括太阳能光伏发电设备、风力发电设备、燃料电池等，根据小区的具体情况选择适合的设备。将新能源发电设备与现有的电网连接，并可将多余的电能输送至市电电网。安装逆变器和电力转换器等设备即可将发电设备的直流电转换为交流电，并将其与电网相匹配。
所述储能设备可以安装在停车场内停车位上方或周边适当的空地上，其将白天的太阳能、全时风能发电余量储存起来。较优地，储能设备可以安装在停车位上方，其应安装储能设备支架，该支架支持上下移动，方便储能设备维护和更换，该支架支持新电池储能设备或腾退的汽车电池。常用的储能设备包括电池储能系统、超级电容器等。
所述智能安全监控系统对停车场的储能设备进行安全监控，包括温湿度、明火、储能设备的充放电情况、储能设备老化情况进行监控。当监测到的数据超过对应的预设阈值时，发出故障告警。具体地，所述储能设备为电池组，监测电池组电压，确保电池组工作在正常的电压范围内，防止电池过放或过充；监测电池组的温度，确保电池组不会过热或过冷，保证电池的寿命和安全性；监测电池组的容量，确保电池组的容量不会过度消耗，避免电池老化；监测电池组的充放电状态，实时了解电池组的电量变化，以便调节电池组的充放电状态，延长电池组的使用寿命；监测电池组的故障报警信号，及时发现电池组故障，并进行处理，防止电池组的损坏和安全事故的发生。还可以进一步地将监测到的信息通过网络发送至服务器，对电池组进行远程监控和控制，及时了解电池组的运行状态，以便进行实时的管理和维护。
所述智能能量管理系统对停车场的电能进行管理，调节电力输出，根据实时的用电情况和天气预报等信息，进行分时分段的电力调度。具体地，首先，数据采集：通过各种传感器和监测设备，实时监测停车场内的用电情况，包括电量、电压、电流、功率等参数，并将这些数据传输到云端或本地服务器进行处理和分析，可采用分析方法包括：在服务器上运行强化学习模型，采用历史的天气预报和对应的用电情况作为样本数据训练该模型，其次，数据采集数据处理和分析：通过与天气预报服务接口对接获取实时天气信息，同时获取本地实时的用电信息，包括能源消耗的预测、天气预报等信息的获取，以便对停车场内的电力，然后整合成模型需要的数据交由强化学习模型进行预测未来发电量和用电负荷，通过用电负荷和未来发电量形成调度指令，完成电力调度。例如，可以根据天气预报调整光伏电池板的输出电流和电压，以适应天气变化；可以在高峰期增加电力输出，以满足停车场内的用电需求；可以在低峰期减少电力输出，以降低能源成本和减少能源浪费；最后，还可以进行数据展示和分析：数据展示和分析：将电力调度和优化的结果进行数据展示和分析，以便实时了解停车场内的用电情况和电力调度的效果，并根据分析结果进行调整和优化。
所述储能设备还为小区物业的用电设备供电，所述智能能量管理系统根据监测到的用电信息、储能设备用电情况以及小区物业用电情况，再结合市电电网负荷变化，对停车场用电设备和储能设备进行分时段错峰充放电，并对小区物业用电进行动态调整。具体地，智能能量管理系统将储存的电能在用电高峰期进行释放，以满足停车场和周边居民的用电需求，同时在用电低谷期进行储存，以节约能源和降低能源成本；通过天气预报的信息，提前预判电网负荷变化的趋势，从而根据实际情况调整储能设备、充电桩和小区物业的用电需求。在智能能量管理系统中，可以通过发电信息、市电电网负荷情况、用电情况分时段训练强化学习模型，通过模型调度市电、储能设备和用电用户关系，例如，当模型预测未来用电高峰需要的用电量为X，储能设备的电力为Y，并预期未来发电量为N，其中X>N+Y,即需要从市电调度电力，为了达到经济最大化，在低峰时优先使用市电，在高峰时使用储能为用电用户供电。反之已知X<N+Y,则在高峰时储能向市电供电，最终达到分时错峰充放电的目的。
更优地，将停车场的微电网与电网互联，实现双向供能，可以将停车场的多余电能卖给市电电网，实现降低用电成本的效果。更优地，当储能设备充电已满且新能源发电设备产生的电能已满足停车场用电设备所需，对于多余的电能，所述智能能量管理系统将该些电能输出至市电电网中；当微电网系统的电能不足时，所述智能能量管理系统从市电电网中获取电能，以供电或充电。
本实施例通过对停车场的微电网的智能化管理中，实现对微电网的实时监控和控制。通过智能化的管理和控制，可以提高系统的安全性、稳定性和可靠性；通过停车场的微电网和市电电网的共享和协同，可以有效地利用电能资源，减少对传统能源的依赖，从而节约能源、降低碳排放量，实现能源的可持续发展目标。
基于同一发明构思，本申请提供了实施例一对应的控制方法实施例，详见实施例二。
实施例二
请参阅图1和图2，一种小区停车场的微电网控制方法，包括步骤：部署新能源发电设备、储能设备、智能安全监控系统以及智能能量管理系统；所述新能源发电设备与储能设备电连接，所述新能源发电设备还电连接至市电电网，所述储能设备为停车场用电设备供电；对所述储能设备进行智能安全监控；对停车场的用电进行智能能量管理，分时段调度和优化电力输出；对储能设备和用电设备进行错峰充放电管理；以及将微电网与市电电网互联，进行电能互补。
更优地，所述对停车场的用电进行智能能量管理，具体为：监测停车场的用电信息，包括电量、电压、电流以及功率，并将监测到的用电信息发送至服务器，所述服务器根据实际需求和天气预报信息对电力输出进行分时段的调度和优化。
更优地，所述对储能设备和用电设备进行错峰充放电管理，具体为：所述储能设备还为小区物业的用电设备供电，根据监测到的用电信息、储能设备用电情况以及小区物业用电情况，再结合市电电网负荷变化，对停车场用电设备和储能设备进行分时段错峰充放电，并对小区物业用电进行动态调整。
更优地，所述电能互补具体位置：当储能设备充电已满且新能源发电设备产生的电能已满足停车场用电设备所需，将多余的电能输出至市电电网中；当微电网系统的电能不足时，从市电电网中获取电能，以供电或充电。
更优地，所述储能设备为电池组，所述智能安全监控包括监测电池电压、电池温度、电池容量以及充放电状态，当监测到的数据超过对应的预设阈值时，发出故障告警。
由于本发明实施例二所介绍的方法，为实施本发明实施例一的系统所执行的步骤，故而凡是本发明实施例一的系统所采用的实施步骤都属于本发明所欲保护的范围，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种小区停车场的微电网系统，其特征在于：包括新能源发电设备、储能设备、智能安全监控系统以及智能能量管理系统，所述新能源发电设备与储能设备电连接，所述新能源发电设备还电连接至市电电网，所述储能设备为停车场用电设备供电，所述智能安全监控系统对所述储能设备进行安全监控，所述智能能量管理系统监测停车场的用电信息、分时段调度和优化电力输出、进行错峰充放电以及将多余电能输出至市电电网。
2.根据权利要求1所述的一种小区停车场的微电网系统，其特征在于：所述智能能量管理系统监测停车场的用电信息，包括电量、电压、电流以及功率，并将监测到的用电信息发送至服务器，所述服务器根据实际需求和天气预报信息对电力输出进行分时段的调度和优化。
3.根据权利要求1所述的一种小区停车场的微电网系统，其特征在于：所述储能设备还为小区物业的用电设备供电，所述智能能量管理系统根据监测到的用电信息、储能设备用电情况以及小区物业用电情况，再结合市电电网负荷变化，对停车场用电设备和储能设备进行分时段错峰充放电，并对小区物业用电进行动态调整。
4.根据权利要求1所述的一种小区停车场的微电网系统，其特征在于：当储能设备充电已满且新能源发电设备产生的电能已满足停车场用电设备所需，对于多余的电能，所述智能能量管理系统将该些电能输出至市电电网中；当微电网系统的电能不足时，所述智能能量管理系统从市电电网中获取电能，以供电或充电。
5.根据权利要求1所述的一种小区停车场的微电网系统，其特征在于：所述储能设备为电池组，所述智能安全监控系统监测电池电压、电池温度、电池容量以及充放电状态，当监测到的数据超过对应的预设阈值时，发出故障告警。
6.一种小区停车场的微电网控制方法，其特征在于，包括步骤：
部署新能源发电设备、储能设备、智能安全监控系统以及智能能量管理系统；所述新能源发电设备与储能设备电连接，所述新能源发电设备还电连接至市电电网，所述储能设备为停车场用电设备供电；
对所述储能设备进行智能安全监控；
对停车场的用电进行智能能量管理，分时段调度和优化电力输出；
对储能设备和用电设备进行错峰充放电管理；
以及将微电网与市电电网互联，进行电能互补。
7.根据权利要求6所述的一种小区停车场的微电网控制方法，其特征在于：所述对停车场的用电进行智能能量管理，具体为：监测停车场的用电信息，包括电量、电压、电流以及功率，并将监测到的用电信息发送至服务器，所述服务器根据实际需求和天气预报信息对电力输出进行分时段的调度和优化。
8.根据权利要求6所述的一种小区停车场的微电网控制方法，其特征在于：所述对储能设备和用电设备进行错峰充放电管理，具体为：所述储能设备还为小区物业的用电设备供电，根据监测到的用电信息、储能设备用电情况以及小区物业用电情况，再结合市电电网负荷变化，对停车场用电设备和储能设备进行分时段错峰充放电，并对小区物业用电进行动态调整。
9.根据权利要求6所述的一种小区停车场的微电网控制方法，其特征在于：所述电能互补具体位置：当储能设备充电已满且新能源发电设备产生的电能已满足停车场用电设备所需，将多余的电能输出至市电电网中；当微电网系统的电能不足时，从市电电网中获取电能，以供电或充电。
10.根据权利要求6所述的一种小区停车场的微电网控制方法，其特征在于：所述储能设备为电池组，所述智能安全监控包括监测电池电压、电池温度、电池容量以及充放电状态，当监测到的数据超过对应的预设阈值时，发出故障告警。
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