CN205565750U - 基于wireless电网与hvdc网络的分布式系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于WIRELESS电网与HVDC网络的分布式系统，所述分布式发电系统包含WIRELESS电网，HVDC网络，市电网络，电能转换设备，通信链路，电表设备，所述WIRELESS电网由一个或多个无线分布式发电设备，一个或多个无线能量接收设备构成；所述无线分布式发电设备通过电磁波将电能传送至无线能量接收设备；所述电磁波为微波和/或激光。
Description
技术领域
本发明涉及一种分布式发电系统，特别涉及一种基于WIRELESS电网与HVDC网络的分布式发电系统及方法。
背景技术
在现有技术中，一个或多个分布式发电系统一般与负载共同构成一个微型电力网络，该网络一般只能独立运行，部分可以与大电网连接的微型电力网络也存在上线运行对大电网冲击大，共同运行时的通讯网络不安全，容易发生错误或遭受攻击，电力网络之间的配合度较差，在单一电力网络发生掉电压等紧急状况时，共同上线的兄弟网络无法及时提供帮助等大量问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种包含WIRELESS电网与HVDC网络的分布式发电系统，所述分布式发电系统包含WIRELESS电网，HVDC网络，市电网络，电能转换设备，通信链路，电表设备。
所述WIRELESS电网由一个或多个无线分布式发电设备，一个或多个无线能量接收设备构成；
所述无线分布式发电设备通过电磁波将电能传送至无线能量接收设备；
所述电磁波为微波和/或激光。
具体地，所述无线分布式发电设备由分布式发电设备，无线能量发射器所构成；
所述无线能量接收设备由无线能量接收器，无线能量转换器所构成；所述无线能量转换器用于将无线能量接收器接收到的电磁波进行转换，所述无线能量转换器用于向WIRELESS电网外部提供经过变换的DC电流；
每一个所述无线分布式发电设备连接至一个或多个所述无线能量接收设备，用于将连接至WIRELESS电网的分布式发电设备所产生的电能提供至所述无线能量接收设备。
具体地，所述电能转换设备为双向电能转换设备，所述通信链路为双向通信链路，所述电表设备为双向电表设备；
所述双向电能转换设备为双向DC/DC电能转换器，双向AC/DC电能转换器，双向DC/AC电能转换器；
所述双向通信链路为双向有线通信链路，或双向无线通信链路，或双向有线通信链路与双向无线通信链路的结合；
所述双向电表设备用于对双向流经的电能进行周期性的统计。
具体地，所述电能转换设备包括连接于HVDC网络与市电网络之间的双向电能转换设备，连接于WIRELESS电网与市电网络之间的双向电能转换设备，连接于HVDC网络与WIRELESS电网之间的双向电能转换设备；
连接于HVDC网络与市电网络之间的双向通信链路，连接于WIRELESS电网与市电网络之间的双向通信链路，连接于HVDC网络与WIRELESS电网之间的双向通信链路；
连接于HVDC网络与市电网络之间的双向电表设备，连接于WIRELESS电网与市电网络之间的双向电表设备，连接于HVDC网络与WIRELESS电网之间的双向电表设备。
具体地，WIRELESS电网上连接的分布式发电设备包括光伏发电装置，风力发电装置，内燃机，生物质能发电，潮汐能中的一种或几种；
所述HVDC网络上连接有分布式发电设备；所述HVDC网络上还连接有储能设备，耗电负载；HVDC网络上连接的分布式发电设备包括光伏发电装置，风力发电装置，内燃机，生物质能发电，潮汐能中的一种或几种；所述储能设备包括蓄电池组，超级电容器组，飞轮电池中的一种或几种。
具体地，双向电表设备用于周期性的将计量的电能转换成碳排放量；所述HVDC网络，WIRELESS电网具有碳排放量上限值，在双向电表设备的一个计量周期内，若所述HVDC网络，WIRELESS电网从市电网络所接收的电能转换成的碳排放量达到其自身的碳排放量上限值，则切断所述市电网络向所述HVDC网络，WIRELESS电网供电的通路。
具体地，所述双向通信链路采用加密机制进行传输；
所述双向通信链路还采用双通道机制进行传输，即每个信息发送方和每个信息接收方之间具有两条具有双向通信功能的通信链路。
具体地，所述加密机制分为常规通信状态，及安全通信状态；
所述常规通信状态为信息发送方在每段封装的信号前加入效验码，通过一条双向通信链路将信息发送至接收方；信息接收方基于所接收到的效验码，在自身存储的效验码对应列表中查询相对应的效验码答复码，并将该效验码答复码通过同一条通信链路发送至信息发送方；在信息发送方接收到该效验码答复码后进行验证判定，若验证判定通过，则信息发送方发送验证通过命令至信息接收方，若验证判定未通过则进入安全通信状态；
所述安全通信状态为，采用所述所述两条具有双向通信功能的通信链路中的另一条进行信息交互；所述安全通信状态采用与常规通信状态不同的加密机制进行数据交互，所述与常规通信状态不同的加密机制为每条操作命令均需要通过管理员人工验证确认。
一种包含WIRELESS电网与HVDC网络的分布式发电系统的运行方法，所述运行方法包括HVDC网络初始化等待接入市电网络，WIRELESS电网初始化等待接入市电网络。
所述运行方法还包括，
步骤一：市电网络查找预接入网络，所述预接入网络为WIRELESS电网与HVDC网络；
步骤二：市电网络确认可接入网络，
步骤三：市电网络接收预接入网络参数信息，
步骤四：市电网络根据所述预接入网络参数信息计算预接入网络接入后，全网的有功量，无功量，潮流变化量；
步骤五：判断是否可以允许接入，若允许，进入步骤六，若不允许，进入步骤七；
步骤六：预接入网络接入市电网络；
步骤七：发出不允许预接入网络接入市电网络的信号，并通知相应预接入网络管理者。
具体地，步骤一至步骤七中的每一步全部需要通过市电网络管理员人工验证确认。
本发明基于WIRELESS电网，HVDC网络，以及市电网络，将分布式布置的发电设备统一到一个整体的大电网中，具有下列优点：(1)每个电能网络可根据大电网运行的实际情况进行独立运行，整体运行；(2)并基于通信链路，电表设备等设备将不同的电能网络有机的统一；(3)实现常规通信与特殊情况下的安全通信；(4)确保安全用电的情况下减小电能损耗，为一种先进的电能网络架构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。
图1是本发明实施例提供的包含WIRELESS电网与HVDC电网的分布式发电系统结构图；
图中符号说明：1-通信链路；2-双向DC/DC电能转换器；3-双向DC/AC电能转换器；4-双向AC/DC电能转换器；5-WIRELESS电网；6-HVDC网络；7-市电网络。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动的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。
请参见图1，本发明提供了一种包含WIRELESS电网与HVDC网络的分布式发电系统，所述分布式发电系统包含WIRELESS电网，HVDC网络，市电网络，电能转换设备，通信链路，电表设备。
所述WIRELESS电网由一个或多个无线分布式发电设备，一个或多个无线能量接收设备构成；
所述无线分布式发电设备通过电磁波将电能传送至无线能量接收设备；
所述电磁波为微波和/或激光。
具体地，所述无线分布式发电设备由分布式发电设备，无线能量发射器所构成；
所述无线能量接收设备由无线能量接收器，无线能量转换器所构成；所述无线能量转换器用于将无线能量接收器接收到的电磁波进行转换，所述无线能量转换器用于向WIRELESS电网外部提供经过变换的DC电流；
每一个所述无线分布式发电设备连接至一个或多个所述无线能量接收设备，用于将连接至WIRELESS电网的分布式发电设备所产生的电能提供至所述无线能量接收设备。
具体地，所述电能转换设备为双向电能转换设备，所述通信链路为双向通信链路，所述电表设备为双向电表设备；
所述双向电能转换设备为双向DC/DC电能转换器，双向AC/DC电能转换器，双向DC/AC电能转换器；
所述双向通信链路为双向有线通信链路，或双向无线通信链路，或双向有线通信链路与双向无线通信链路的结合；
所述双向电表设备用于对双向流经的电能进行周期性的统计。
具体地，所述电能转换设备包括连接于HVDC网络与市电网络之间的双向电能转换设备，连接于WIRELESS电网与市电网络之间的双向电能转换设备，连接于HVDC网络与WIRELESS电网之间的双向电能转换设备；
连接于HVDC网络与市电网络之间的双向通信链路，连接于WIRELESS电网与市电网络之间的双向通信链路，连接于HVDC网络与WIRELESS电网之间的双向通信链路；
连接于HVDC网络与市电网络之间的双向电表设备，连接于WIRELESS电网与市电网络之间的双向电表设备，连接于HVDC网络与WIRELESS电网之间的双向电表设备。
具体地，WIRELESS电网上连接的分布式发电设备包括光伏发电装置，风力发电装置，内燃机，生物质能发电，潮汐能中的一种或几种；
所述HVDC网络上连接有分布式发电设备；所述HVDC网络上还连接有储能设备，耗电负载；HVDC网络上连接的分布式发电设备包括光伏发电装置，风力发电装置，内燃机，生物质能发电，潮汐能中的一种或几种；所述储能设备包括蓄电池组，超级电容器组，飞轮电池中的一种或几种。
具体地，双向电表设备用于周期性的将计量的电能转换成碳排放量；所述HVDC网络，WIRELESS电网具有碳排放量上限值，在双向电表设备的一个计量周期内，若所述HVDC网络，WIRELESS电网从市电网络所接收的电能转换成的碳排放量达到其自身的碳排放量上限值，则切断所述市电网络向所述HVDC网络，WIRELESS电网供电的通路。
具体地，所述双向通信链路采用加密机制进行传输；
所述双向通信链路还采用双通道机制进行传输，即每个信息发送方和每个信息接收方之间具有两条具有双向通信功能的通信链路。
具体地，所述加密机制分为常规通信状态，及安全通信状态；
所述常规通信状态为信息发送方在每段封装的信号前加入效验码，通过一条双向通信链路将信息发送至接收方；信息接收方基于所接收到的效验码，在自身存储的效验码对应列表中查询相对应的效验码答复码，并将该效验码答复码通过同一条通信链路发送至信息发送方；在信息发送方接收到该效验码答复码后进行验证判定，若验证判定通过，则信息发送方发送验证通过命令至信息接收方，若验证判定未通过则进入安全通信状态；
所述安全通信状态为，采用所述所述两条具有双向通信功能的通信链路中的另一条进行信息交互；所述安全通信状态采用与常规通信状态不同的加密机制进行数据交互，所述与常规通信状态不同的加密机制为每条操作命令均需要通过管理员人工验证确认。
一种包含WIRELESS电网与HVDC网络的分布式发电系统的运行方法，所述运行方法包括HVDC网络初始化等待接入市电网络，WIRELESS电网初始化等待接入市电网络。
所述运行方法还包括，
步骤一：市电网络查找预接入网络，所述预接入网络为WIRELESS电网与HVDC网络；
步骤二：市电网络确认可接入网络，
步骤三：市电网络接收预接入网络参数信息，
步骤四：市电网络根据所述预接入网络参数信息计算预接入网络接入后，全网的有功量，无功量，潮流变化量；
步骤五：判断是否可以允许接入，若允许，进入步骤六，若不允许，进入步骤七；
步骤六：预接入网络接入市电网络；
步骤七：发出不允许预接入网络接入市电网络的信号，并通知相应预接入网络管理者。
具体地，步骤一至步骤七中的每一步全部需要通过市电网络管理员人工验证确认。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.基于WIRELESS电网与HVDC网络的分布式系统，其包含WIRELESS电网，HVDC网络，市电网络，电能转换设备，通信链路，电表设备，其特征在于：
所述WIRELESS电网由一个或多个无线分布式发电设备，以及一个或多个无线能量接收设备构成；
所述无线分布式发电设备通过电磁波将电能传送至无线能量接收设备；
所述电磁波为微波和/或激光。
2.根据权利要求1所述的基于WIRELESS电网与HVDC网络的分布式系统，其特征在于：
所述无线分布式发电设备由分布式发电设备，以及无线能量发射器所构成；
所述无线能量接收设备由无线能量接收器，以及无线能量转换器所构成；所述无线能量转换器用于将无线能量接收器接收到的电磁波进行转换，所述无线能量转换器用于向WIRELESS电网外部提供经过变换的DC电流；
每一个所述无线分布式发电设备连接至一个或多个所述无线能量接收设备，用于将连接至WIRELESS电网的分布式发电设备所产生的电能提供至所述无线能量接收设备。
3.根据权利要求2所述的基于WIRELESS电网与HVDC网络的分布式系统，其特征在于：
所述电能转换设备为双向电能转换设备，所述通信链路为双向通信链路，所述电表设备为双向电表设备；
所述双向电能转换设备为双向DC/DC电能转换器，以及双向AC/DC电能转换器，以及双向DC/AC电能转换器；
所述双向通信链路为双向有线通信链路，或双向无线通信链路，或双向有线通信链路与双向无线通信链路的结合；
所述双向电表设备用于对双向流经的电能进行周期性的统计。
4.根据权利要求3所述的基于WIRELESS电网与HVDC网络的分布式系统，其特征在于：
所述电能转换设备包括连接于HVDC网络与市电网络之间的双向电能转换设备，以及连接于WIRELESS电网与市电网络之间的双向电能转换设备，以及连接于HVDC网络与WIRELESS电网之间的双向电能转换设备；
所述电能转换设备还包括连接于HVDC网络与市电网络之间的双向通信链路，以及连接于WIRELESS电网与市电网络之间的双向通信链路，以及连接于HVDC网络与WIRELESS电网之间的双向通信链路；
所述电能转换设备还包括连接于HVDC网络与市电网络之间的双向电表设备，以及连接于WIRELESS电网与市电网络之间的双向电表设备，以及连接于HVDC网络与WIRELESS电网之间的双向电表设备。
5.根据权利要求4所述的基于WIRELESS电网与HVDC网络的分布式系统，其特征在于：
WIRELESS电网上连接的分布式发电设备包括光伏发电装置，风力发电装置，内燃机，生物质能发电，潮汐能中的一种或几种；
所述HVDC网络上连接有分布式发电设备；所述HVDC网络上还连接有储能设备，以及耗电负载；HVDC网络上连接的分布式发电设备包括光伏发电装置，风力发电装置，内燃机，生物质能发电，潮汐能中的一种或几种；所述储能设备包括蓄电池组，超级电容器组，飞轮电池中的一种或几种。
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