ES2914823T3

ES2914823T3 - Sistema de Internet de energía

Info

Publication number: ES2914823T3
Application number: ES18903156T
Authority: ES
Inventors: Mingzhu Dong; Zhigang Zhao; Meng Huang; Xuefen Zhang; Shugong Nan; Shiyong Jiang; Meng Li; Wenqiang Tang; Peng Ren; Wu Wen; Lingjun Wang; Xiao Luo; Wenhao Wu; Jianjun Huang; Weijin Li; Yunhong Zeng; Bei Chen
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2018-02-02
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2022-06-16
Anticipated expiration: 2038-12-13
Also published as: CN108199376A; WO2019148980A1; JP7079334B2; CN108199376B; KR102632197B1; US11936183B2; US20210044146A1; JP2021513315A; KR20200111246A; PT3748796T; EP3748796B1; EP3748796A4; EP3748796A1

Abstract

Un sistema de Internet de energía, que comprende: un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de corriente alterna, CA, (110) que comprende una pluralidad de primeros puertos de enrutamiento; un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de corriente continua, CC, (120) que comprende una pluralidad de segundos puertos de enrutamiento, en donde cada uno de la pluralidad de segundos puertos de enrutamiento está conectado a un primer puerto de enrutamiento correspondiente mediante una barra colectora de CC correspondiente; y una pluralidad de dispositivos de energía (130), cada uno conectado a una barra colectora de CC a través de un primer convertidor de CA/CC correspondiente o un primer convertidor de CC/CC; en donde el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA (110) y el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC (120) están adaptados para recopilar información de energía de la pluralidad de dispositivos de energía (130), y se adaptan para ajustar la energía de cada uno de la pluralidad de dispositivos de energía (130) sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético; en donde los dispositivos de energía en cada barra colectora de CC comprenden al menos uno de un dispositivo de almacenamiento de energía (440), un dispositivo de consumo de potencia (430) y un dispositivo de generación de potencia (450); la información de energía comprende parámetros de voltaje, parámetros de corriente, parámetros de potencia y parámetros de cantidad de electricidad; caracterizados porque: el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA (110) comprende una pluralidad de terceros convertidores de CA/CC (510, 511, 512); los primeros extremos de la pluralidad de terceros convertidores de CA/CC (510, 511, 512) están conectados entre sí, y un segundo extremo de cada uno de la pluralidad de terceros convertidores de CA/CC (510, 511, 512) se usa como un primer puerto de enrutamiento; el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC (120) comprende una pluralidad de terceros convertidores de CC/CC (520, 521, 522); los primeros extremos de la pluralidad de terceros convertidores de CC/CC (520, 521, 522) están conectados entre sí, y un segundo extremo de cada uno de la pluralidad de terceros convertidores de CC/CC (520, 521, 522) se utiliza como un segundo puerto de enrutamiento.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de Internet de energía

CAMPO TÉCNICO

La divulgación se refiere al campo de la información energética y, en especial, a un sistema de Internet de energía. ANTECEDENTES

Con la aplicación distribuida de nuevas energías como la energía fotovoltaica, la energía eólica, etc. y con el rápido desarrollo del aire acondicionado fotovoltaico y los vehículos eléctricos, se ha formado una tendencia de electrificación, limpieza e inteligencia en la generación de potencia, el almacenamiento de energía, el consumo de electricidad y red, que fomenta la popularidad y el desarrollo del sistema de energía de corriente continua (CC). El documento US2016/241137A1 divulga un sistema de Internet de energía según el preámbulo de la reivindicación 1. SUMARIO

Según la presente invención, se proporciona un sistema de Internet de energía según la reivindicación 1 que incluye: un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de corriente alterna (CA) que incluye una pluralidad de primeros puertos de enrutamiento; un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de corriente continua (CC) que incluye una pluralidad de segundos puertos de enrutamiento, en donde cada uno de la pluralidad de segundos puertos de enrutamiento está conectado a un primer puerto de enrutamiento correspondiente mediante una barra colectora de CC correspondiente; y una pluralidad de dispositivos de energía, cada uno conectado a la barra colectora de CC a través de un primer convertidor de CA/CC correspondiente o un primer convertidor de CC/CC; en donde el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA y el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC recopilan información de energía de la pluralidad de dispositivos de energía y ajustan la energía de cada uno de la pluralidad de dispositivos de energía sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

En algunas realizaciones, el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA incluye además un terminal de acceso de CA configurado para acceder a un dispositivo de red de potencia de distribución de CA; y el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC incluye además un terminal de acceso de CC configurado para acceder a un dispositivo de red de potencia de distribución de CC a través de un segundo convertidor de CC/CC.

En algunas realizaciones, el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA es un enrutador de energía lateral de CA; y el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC es un enrutador de energía lateral de CC.

Según la presente invención, el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA incluye una pluralidad de terceros convertidores de CA/CC; en donde los primeros extremos de la pluralidad de terceros convertidores de CA/CC están conectados entre sí, y un segundo extremo de cada uno de la pluralidad de terceros convertidores de CA/CC se utiliza como primer puerto enrutamiento; el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC incluye una pluralidad de terceros convertidores de CC/CC; en donde los primeros extremos de la pluralidad de terceros convertidores de CC/CC están conectados entre sí, y un segundo extremo de cada uno de la pluralidad de terceros convertidores de CC/CC se utiliza como un segundo puerto de enrutamiento.

En algunas realizaciones, después de recopilar la información de energía de la pluralidad de dispositivos de energía y la información de energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CA, el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA ajusta la energía de la pluralidad de dispositivos de energía y la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CA sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

En algunas realizaciones, después de recopilar la información de energía de la pluralidad de dispositivos de energía y la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CC, el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de C^cajusta la energía de la pluralidad de dispositivos de energía y la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CC sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

En algunas realizaciones, los dispositivos de energía incluyen al menos uno de un dispositivo de almacenamiento de energía, un dispositivo de consumo de potencia y un dispositivo de generación de potencia.

En algunas realizaciones, cada uno de los dispositivos de energía posee una característica de comportamiento. En algunas realizaciones, la información de energía incluye parámetros de voltaje, parámetros de corriente, parámetros de potencia y parámetros de cantidad de electricidad.

Según otro aspecto que no forma parte de la invención, se proporciona un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía e incluye una unidad de recolección de energía configurada para recolectar información de energía de una pluralidad de dispositivos de energía, y una unidad de distribución de energía configurada para ajustar la energía de cada uno de la pluralidad de dispositivos de energía sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

En algunas realizaciones que no forman parte de la invención, la unidad de recolección de energía está configurada para recolectar más información de energía de un dispositivo de red de potencia de distribución; y la unidad de distribución de energía está configurada para ajustar aún más la energía del dispositivo de red de potencia de distribución y la energía de la pluralidad de dispositivos de energía sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

En algunas realizaciones que no forman parte de la invención, la unidad de recolección de energía está configurada para recolectar más información de energía de cada barra colectora de CC; y la unidad de distribución de energía está configurada para ajustar aún más la energía de cada barra colectora de CC sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

En algunas realizaciones, la información de energía incluye parámetros de voltaje, parámetros de corriente, parámetros de potencia y parámetros de cantidad de electricidad.

En algunas realizaciones, las condiciones de restricción del equilibrio energético incluyen: los parámetros de voltaje, los parámetros de corriente, los parámetros de potencia y los parámetros de cantidad de electricidad del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de consumo de potencia y el dispositivo de red de potencia de distribución están dentro de los rangos de umbral respectivos de los mismos, respectivamente.

En algunas realizaciones, en donde las condiciones de restricción del equilibrio energético incluyen además: una suma de potencias del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de consumo de potencia y el dispositivo de red de potencia de distribución es 0; y la suma de las corrientes del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de consumo de potencia y el dispositivo de red de potencia de distribución es 0.

En algunas realizaciones, las condiciones de restricción del equilibrio energético incluyen además: una suma de potencias de todas las barras colectoras de CC que es 0; y la suma de las corrientes de todas las barras colectoras de CC es 0.

En algunas realizaciones, un parámetro de potencia del dispositivo de generación de potencia está relacionado con un parámetro de voltaje, un parámetro de corriente y un parámetro característico del dispositivo de generación de potencia; un parámetro de potencia del dispositivo de almacenamiento de energía está relacionado con un parámetro de voltaje, un parámetro de corriente, un parámetro de temperatura y un parámetro de capacidad del dispositivo de almacenamiento de energía; un parámetro de potencia del dispositivo de consumo de potencia está relacionado con un parámetro de voltaje y un parámetro de corriente del dispositivo de consumo de potencia; y un parámetro de potencia del dispositivo de red de potencia de distribución está relacionado con un parámetro de voltaje, un parámetro de corriente y un parámetro del factor de potencia del dispositivo de red de potencia de distribución.

Según otro aspecto que no forma parte de la invención, se proporciona un método de control de energía e incluye: recopilar información de energía de una pluralidad de dispositivos de energía; y ajustar la energía de cada uno de la pluralidad de dispositivos de energía sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

En algunas realizaciones que no forman parte de la invención, el método de control de energía incluye además: recopilar información de energía de un dispositivo de red de potencia de distribución; y ajustar la energía del dispositivo de red de potencia de distribución y la energía de la pluralidad de dispositivos de energía sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

En algunas realizaciones que no forman parte de la invención, el método de control de energía incluye además: recopilar información de energía de cada barra colectora de CC; y ajustar la energía de cada barra colectora de CC sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

Según otro aspecto que no forma parte de la invención, se proporciona un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía e incluye: una memoria y un procesador acoplado a la memoria y configurado para ejecutar el método de control de energía anterior sobre la base de instrucciones almacenadas en la memoria.

Según otro aspecto que no forma parte de la invención, se proporciona un medio de almacenamiento legible por ordenador, el medio de almacenamiento legible por ordenador tiene instrucciones informáticas almacenadas en el mismo, las instrucciones informáticas, cuando son ejecutadas por un procesador, hacen que el procesador implemente los pasos del método de control de energía anterior.

Otras características y ventajas de la presente divulgación se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones ejemplares de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los dibujos adjuntos, que forman parte de la memoria descriptiva, describen las realizaciones de la presente divulgación y, junto con la memoria descriptiva, se utilizan para explicar los principios de la divulgación.

Con referencia a los dibujos adjuntos, la presente divulgación se puede entender más claramente a partir de la siguiente descripción detallada, en donde:

La figura 1 es un diagrama estructural esquemático que ilustra algunas realizaciones de un sistema de Internet de energía de la presente divulgación.

La figura 2 es un diagrama estructural esquemático que ilustra otras realizaciones de un sistema de Internet de energía de la presente divulgación.

La figura 3 es un diagrama estructural esquemático que ilustra otras realizaciones más de un sistema de Internet de energía de la presente divulgación.

La figura 4 es un diagrama estructural esquemático que ilustra otras realizaciones adicionales de un sistema de Internet de energía de la presente divulgación.

La figura 5 es un diagrama estructural esquemático que ilustra otras realizaciones adicionales de un sistema de Internet de energía de la presente divulgación.

La figura 6 es un diagrama estructural esquemático de algunas realizaciones de un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía de la presente divulgación.

La figura 7 es un diagrama de flujo esquemático que ilustra algunas realizaciones de un método de control de energía que no forma parte de la presente invención.

La figura 8 es un diagrama de flujo esquemático que ilustra otras realizaciones de un método de control de energía que no forma parte de la presente invención.

La figura 9 es un diagrama de flujo esquemático que ilustra más realizaciones de un método de control de energía que no forma parte de la presente invención.

La figura 10 es un diagrama estructural esquemático que ilustra un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía de algunas realizaciones que no forman parte de la presente invención.

La figura 11 es un diagrama estructural esquemático que ilustra un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía de algunas realizaciones que no forman parte de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES

A continuación se describirán en detalle varias realizaciones ejemplares de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos. Cabe señalar que, a menos que se especifique lo contrario, la disposición relativa, las expresiones numéricas y los valores de los componentes y pasos descritos en estas realizaciones no limitan el alcance de la presente divulgación.

Además, debe entenderse que, para facilitar la descripción, las dimensiones de las partes que se muestran en los dibujos adjuntos no coinciden con la proporcionalidad real.

La siguiente descripción de al menos una realización ejemplar es, de hecho, meramente ilustrativa y no constituye ninguna limitación sobre la presente divulgación y la aplicación o uso de la presente divulgación.

Las tecnologías, métodos y dispositivos conocidos por aquellos con conocimientos comunes en los campos relevantes pueden no analizarse en detalle, pero, según corresponda, las tecnologías, los métodos y los dispositivos se considerarán como parte de la memoria descriptiva permitida.

En todos los ejemplos mostrados y analizados en la presente, cualquier valor específico debe interpretarse como un mero ejemplo, no como una limitación. Por lo tanto, otros ejemplos de realizaciones de ejemplo pueden tener valores diferentes.

Cabe señalar que los números y letras de referencia similares indican términos similares en las siguientes figuras, de manera tal que una vez que se define un término particular en una de las figuras, no se requiere un análisis adicional en los dibujos posteriores.

Para que los objetivos, las opciones técnicas y las ventajas de la presente divulgación sean más claros y comprensibles, se proporcionan además detalles de la presente divulgación en combinación con realizaciones específicas y con referencia a los dibujos adjuntos.

La figura 1 es un diagrama estructural esquemático de algunas realizaciones de un sistema de Internet de energía de la presente divulgación. El sistema de Internet de energía incluye un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de corriente alterna (CA) 110, un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de corriente continua (CC) 120 y una pluralidad de dispositivos de energía 130.

El dispositivo de enrutamiento de energía lateral de CA 110 puede convertir el voltaje de CA en voltaje de CC, y también puede realizar las funciones de recopilación de información de energía y enrutamiento de información. El dispositivo de enrutamiento de energía lateral de CC 120 puede convertir un valor de voltaje de CC en otro valor de voltaje de CC y realizar las funciones de recopilación de información de energía y enrutamiento de información. El dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA 110 incluye una pluralidad de primeros puertos de enrutamiento; el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC 120 incluye una pluralidad de segundos puertos de enrutamiento; la cantidad de primeros puertos de enrutamiento es la misma que la cantidad de segundos puertos de enrutamiento; y cada segundo puerto de enrutamiento está conectado a un primer puerto de enrutamiento correspondiente mediante una barra colectora de CC correspondiente. En la figura 1, solo se muestran dos primeros puertos de enrutamiento y dos segundos puertos de enrutamiento, es decir, se muestra un sistema de Internet de energía bidimensional. Un experto en la materia debe entender que se pueden proporcionar sistemas de Internet de energía de más dimensiones según las condiciones reales.

El dispositivo de energía 130 puede ser un dispositivo de almacenamiento de energía, un dispositivo de consumo de potencia o un dispositivo de generación de potencia, etc. El dispositivo de energía 130 puede conectarse a la barra colectora de CC mediante un primer convertidor de CA/CC correspondiente o un primer convertidor de CC/CC. Por ejemplo, como se muestra en la figura 2, si el dispositivo de energía 130 es un dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de energía 130 se puede conectar a una barra colectora de Cc mediante un convertidor de CC/CC. Si el dispositivo de energía 130 es un dispositivo de consumo de potencia de CA, se conecta a la barra colectora de CC mediante un convertidor de CC/CA. Si el dispositivo de energía 130 es un dispositivo de consumo de potencia de CC, como un electrodoméstico de cocina, se conecta a la barra colectora de CC mediante el convertidor de CC/CC. Si el dispositivo de energía 130 es un dispositivo de consumo de potencia de CC de bajo voltaje, como un dispositivo de iluminación, el dispositivo de energía 130 puede conectarse nuevamente a la barra colectora de CC mediante el convertidor de CC/CC para garantizar la seguridad del consumo de potencia de CC de bajo voltaje. Si el dispositivo de energía 130 es un dispositivo de generación de potencia, como un conjunto de turbina de energía eólica distribuida, entonces el dispositivo de energía 130 está conectado a la barra colectora de CC a través de un convertidor de CA/CC. Si el dispositivo de energía 130 es un conjunto de batería fotovoltaica, el dispositivo de energía 130 está conectado a la barra colectora de CC a través del convertidor de CC/CC. Por supuesto, el dispositivo de generación de potencia también puede ser de otra fuente de energía limpia y está conectado a la barra colectora de CC a través de un convertidor de CC/CC o un convertidor de Ca /CC correspondiente. El valor de voltaje de la barra colectora de cada nivel se puede definir como cualquier otro nivel de voltaje de CC.

Se puede usar una comunicación no maestra para el intercambio de información entre el dispositivo de enrutamiento de energía lateral de CA 110, el dispositivo de enrutamiento de energía lateral de CC 120 y la pluralidad de dispositivos de energía 130.

En las realizaciones anteriores, el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA 110 y el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC 120 recopilan información de energía de cada dispositivo de energía 130 y ajustan la energía de cada dispositivo de energía 130 sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético, realizando así una operación equilibrada del intercambio de energía del sistema de Internet de energía.

En otras realizaciones de la presente divulgación, como se muestra en la figura 3, el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA 110 incluye además un terminal de acceso de CA configurado para acceder al dispositivo de red de potencia de distribución de CA 140; el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC 120 incluye además un terminal de acceso de CC configurado para acceder al dispositivo de red de potencia de distribución de CC 150 a través de un segundo convertidor de CC/CC. Es decir, el sistema de Internet de energía de la presente divulgación puede funcionar en un modo conectado a la red o en un modo aislado.

En algunas realizaciones, si el sistema de Internet de energía incluye el dispositivo de red de potencia de distribución de CA 140, el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA 110 ajusta la energía del dispositivo de energía 130 y la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CA 140 sobre la base de la condición de restricción del equilibrio energético después de recopilar información de energía del dispositivo de energía 130 y del dispositivo de red de potencia de distribución de CA 140.

En otras realizaciones, si el sistema de Internet de energía incluye el dispositivo de red de potencia de distribución de CC 150, después de recopilar información de energía del dispositivo de energía 130 y del dispositivo de red de potencia de distribución de c C 150, el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC 120 ajusta la energía del dispositivo de energía 130 y la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CC 150 sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

La figura 4 es un diagrama estructural esquemático de otras realizaciones del sistema de Internet de energía de la presente divulgación. El dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA es un enrutador de energía lateral de CA 410; el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC es un enrutador de energía lateral de CC 420. Desde el punto de vista de la energía, el enrutador de energía puede mantener un equilibrio de suministro y demanda de energía eléctrica del sistema de Internet de energía, enrutando de este modo la dirección de transmisión de energía de manera autónoma y llevando a cabo una distribución libre de energía. Esta realización se ilustra tomando como ejemplo un sistema de Internet de energía tridimensional.

Los tres primeros puertos de enrutamiento del enrutador de energía lateral de CA 410 están conectados respectivamente a los tres segundos puertos de enrutamiento del enrutador de energía lateral de CC 420 mediante una barra colectora de CC. Si el dispositivo de consumo de potencia 430 es una carga de CC, el dispositivo de consumo de potencia 430 se puede conectar a un nodo a4 de la barra colectora de CC mediante el convertidor de CC/CC. Si el dispositivo de consumo de potencia 430 es una carga de CA, el dispositivo de consumo de potencia 430 se puede conectar a un nodo a3 de la barra colectora de CC mediante el convertidor de CC/CA. El dispositivo de consumo de potencia 430 tiene características de comportamiento, es decir, el dispositivo de consumo de potencia 430 puede recopilar, en tiempo real, parámetros de energía del mismo, como parámetros de voltaje, parámetros de corriente, parámetros de potencia y parámetros de cantidad de electricidad, así como parámetros del estado de funcionamiento, reporte de parámetros y puede recibir las instrucciones emitidas por el sistema. El dispositivo de almacenamiento de energía 440 puede conectarse a un nodo a2 de la barra colectora de CC mediante el convertidor de CC/CC, y el dispositivo de generación de potencia 450 puede conectarse a un nodo a1 de una barra colectora de CC mediante el convertidor de CC/CC. Los nodos p1, p2, p3, p4, y1, y2, y3 y Y4 de la barra colectora de CC en la figura también pueden conectarse a un dispositivo de energía correspondiente, que no se muestra en la figura 4.

El terminal de acceso de CA del enrutador de energía lateral de CA 410 puede acceder al dispositivo de red de potencia de distribución de CA 460, y el enrutador de energía lateral de CC 420 puede acceder al dispositivo de red de potencia de distribución de CC 470 a través del convertidor de CC/CC. El enrutador de energía lateral de CA 410 también puede desconectarse de la red de potencia de distribución de CA, y el enrutador de energía lateral de CC 420 puede desconectarse de la red de potencia de distribución de CC. Es decir, el sistema de Internet de energía multidimensional en esta realización puede funcionar en un modo de un sistema de red de circuito doble de CA y CC, un circuito cerrado doble, una red de circuito único de CA o una red de circuito único de CC.

En algunas realizaciones, el enrutador de energía lateral de CA 410 recopila información de energía del dispositivo de consumo de potencia 430, el dispositivo de almacenamiento de energía 440, el dispositivo de generación de potencia 450 y el dispositivo de red de potencia de distribución de CA 460, y ajusta la energía del dispositivo de consumo de potencia 430, la energía del dispositivo de almacenamiento de energía 440, la energía del dispositivo de generación de potencia 450 y la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CA 460, respectivamente, sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético. En las condiciones en que se ignoren la pérdida de conversión y otras pérdidas del sistema, y que se establezca una dirección de flujo de energía, debería existir una relación de equilibrio energético en el punto de conexión de la barra colectora de Cc , y el dispositivo de consumo de potencia 430, el dispositivo de almacenamiento de energía 440, el dispositivo de generación de potencia 450 y el dispositivo de red de potencia de distribución de CA 460 pueden participar en una respuesta de programación autónoma según el requisito del control independiente del enrutador de energía lateral de CA 410.

Las condiciones de restricción del equilibrio energético incluyen que los parámetros de voltaje, los parámetros de corriente, los parámetros de potencia y los parámetros de cantidad de electricidad del dispositivo de consumo de potencia 430, el dispositivo de almacenamiento de energía 440, el dispositivo de generación de potencia 450 y el dispositivo de red de potencia de distribución de CA 460 estén dentro de sus respectivos rangos de umbral, que la suma de las potencias del dispositivo de consumo de potencia 430, el dispositivo de almacenamiento de energía 440, el dispositivo de generación de potencia 450 y el dispositivo de red de potencia de distribución de CA 460 sea 0, y que la suma de las corrientes también sea 0. Además, para un sistema de Internet de energía tridimensional, tanto la suma de potencias como la suma de corrientes de tres barras colectoras de CC es 0.

En algunas realizaciones, el enrutador de energía lateral de CC 420 recopila información de energía del dispositivo de consumo de potencia 430, del dispositivo de almacenamiento de energía 440, del dispositivo de generación de potencia 450 y del dispositivo de red de potencia de distribución de CC 470, y ajusta la energía del dispositivo de consumo de potencia 430, la energía del dispositivo de almacenamiento de energía 440, la energía del dispositivo de generación de potencia 450 y la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CC 470, respectivamente, sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético de una manera de regulación similar a la del realización anterior.

En las realizaciones anteriores, por medio de las relaciones de conexión y el intercambio de información de los componentes en el sistema de Internet de energía tridimensional, la presente invención logra el control autónomo, el funcionamiento estable y la programación económica del dispositivo de generación de potencia, del dispositivo de almacenamiento de energía, del dispositivo de consumo de potencia y del dispositivo de red de potencia de distribución bajo la arquitectura del sistema de Internet de energía.

Además, si se añade un sistema de Internet de energía unidimensional al sistema de Internet de energía de dimensiones originales, ya que el enrutador puede programar la energía en tiempo, cada dispositivo puede responder a la demanda del consumo de potencia, lo que permite que el sistema alcance el equilibrio energético rápidamente, asegurando así el funcionamiento confiable y seguro del sistema y reduciendo el problema de circulación del sistema.

La figura 5 es un diagrama estructural esquemático que ilustra otras realizaciones adicionales del sistema de Internet de energía de la presente divulgación. La realización se describe tomando como ejemplo un sistema de Internet de energía tridimensional. El dispositivo de conversión de enrutamiento de energía del lado de CA incluye tres terceros convertidores de CA/CC 510, 511 y 512, y el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC incluye tres terceros convertidores de CC/CC 520, 521 y 522. Un primer extremo del tercer convertidor de CA/CC 510, un primer extremo del segundo convertidor de CA/CC 511 y un primer extremo del tercer convertidor de CA/CC 512 están conectados a un nodo de PC; un primer extremo del tercer convertidor de CC/CC 520, un primer extremo del tercer convertidor de CC/CC 521 y un primer extremo del tercer convertidor de CC/CC 522 están conectados a un nodo de DPC. Un segundo extremo de cada tercer convertidor de CA/CC sirve como primer puerto de enrutamiento, y un segundo extremo de cada tercer convertidor de CC/CC sirve como segundo puerto de enrutamiento. Es decir, el segundo extremo del tercer convertidor de CA/CC 510 está conectado al segundo extremo del tercer convertidor de CC/CC 520 mediante una barra colectora de CC; el segundo extremo del tercer convertidor de CA/CC 511 está conectado al segundo extremo del tercer convertidor de CC/CC 521 mediante una barra colectora de CC; y el segundo extremo del tercer convertidor de CA/CC 512 está conectado al segundo extremo del tercer convertidor de CC/CC 522 mediante una barra colectora de CC. El dispositivo de red de potencia de distribución de CA 460 está conectado al nodo de PC, y el dispositivo de distribución de CC 470 está conectado al nodo de DPC. Las relaciones de conexión entre el dispositivo de consumo de potencia 430, el dispositivo de almacenamiento de energía 440 y el dispositivo de generación de potencia 450 son idénticas a las relaciones de conexión que se muestran en la figura 4.

En esta realización, los terceros convertidores de CA/CC 510, 511, 512 y los terceros convertidores de CC/CC 520, 521, 522 pueden monitorear el estado de funcionamiento y la energía de los componentes por medio de sus propios sensores y elementos de medición, o por medio de medidores de potencia adicionales externos, logrando de esta manera un equilibrio energético entre todas las dimensiones y entre todos los dispositivos de energía y todos los dispositivos de red de potencia de distribución.

En algunas realizaciones, puede haber una comunicación no maestra entre todos los convertidores. Debido a que el sistema multidimensional adopta el modo de red de interconexión de CA y CC y el modo de programación no maestra, los sistemas unidimensionales en el sistema están cada uno en una arquitectura igual y paralela, lo que facilita "conectar y usar" el sistema distribuido, así como lograr una libre distribución, una complementariedad cooperativa y una operación de equilibrio integrado de la energía.

La figura 6 es un diagrama estructural esquemático que ilustra algunas realizaciones del dispositivo de conversión de enrutamiento de energía de la presente divulgación. El dispositivo de conversión de enrutamiento de energía puede ser el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA o el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC. El dispositivo de conversión de enrutamiento de energía incluye una unidad de recolección de energía 610 y una unidad de distribución de energía 620. La unidad de recolección de energía 610 está conectada eléctricamente a la unidad de distribución de energía 620. La unidad de recolección de energía 610 puede implementarse mediante un medidor de potencia o un sensor. La unidad de distribución de energía 620 puede implementarse mediante un controlador. El controlador puede ser un dispositivo de hardware específico que consiste en un PLC, un circuito integrado, un componente relacionado y similares.

La unidad de recolección de energía 610 está configurada para recolectar información de energía de una pluralidad de dispositivos de energía. La información de energía incluye los parámetros de voltaje, los parámetros de corriente, los parámetros de potencia y los parámetros de cantidad de electricidad. La unidad de distribución de energía 620 está configurada para ajustar la energía de cada dispositivo de energía sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético, logrando de esta manera el equilibrio energético entre los dispositivos.

En algunas realizaciones, si el sistema de Internet de energía incluye el dispositivo de red de potencia de distribución, la unidad de recolección de energía 610 está configurada para recopilar más información de energía del dispositivo de red de potencia de distribución, y la unidad de distribución de energía 620 está configurada para ajustar la energía del dispositivo de red de potencia de distribución y la energía del dispositivo de energía sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

En algunas realizaciones, para un sistema de Internet de energía multidimensional, la unidad de recolección de energía 610 está configurada para recolectar más información de energía de cada barra colectora de CC, y la unidad de distribución de energía 620 está configurada para ajustar aún más la energía de cada barra colectora de CC sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético, logrando de esta manera un equilibrio energético entre todas las dimensiones del sistema energético de Internet.

En algunas realizaciones, las condiciones de restricción del equilibrio energético incluyen que los parámetros de voltaje u, los parámetros de corriente i, los parámetros de potencia p y los parámetros de cantidad de electricidad q del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de consumo de potencia y el dispositivo de red de potencia de distribución estén dentro de los respectivos rangos de umbral. En otras palabras, el dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de consumo de potencia y el dispositivo de red de potencia de distribución en el sistema de Internet de energía funcionan dentro de sus propios rangos de redundancia, respectivamente, como se muestra en las siguientes fórmulas:

(//, i, p, q)gene ain < ( u, i, p, q)gene < ( u , p, q)gene mx

(u, i, p, q )bat_nin < ( u , i, p, q)bat < ( u , i, p, q)bat_wx .

(jm\ p ,f/)red_min < (iM , P,q)red < («4, Aff)«d_,maK

Donde (u, i, p, q)gene, (u, i, p, q)bat, (u, i, p, q)red, y (u, i, p, q)carga son valores de los parámetros de voltaje u, los parámetros de corriente i, los parámetros de potencia p y los parámetros de cantidad de electricidad q del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia que se encuentran en estados de funcionamiento estables, respectivamente. (u, i, p, q)gene_min, (u, i, p, q)baí_min, (u, i, p, q)red_min, y (u, i, p, q)carga_min son los valores mínimos de los parámetros de voltaje u, los parámetros de corriente i, los parámetros de potencia p y los parámetros de cantidad de electricidad q del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia, respectivamente. Y (u, i, p, q)gene_max, (u, i, p, q)ba_max, (u, i, p, q)red_max, y (u,i,p,q)carga_max son los valores máximos de los parámetros de voltaje u, los parámetros de corriente i, los parámetros de potencia p y los parámetros de cantidad de electricidad q del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia, respectivamente.

El parámetro de potencia del dispositivo de generación de potencia es pgene = f(ñ(u, i, s), f2(u, i, s)...), es decir, el parámetro de potencia del dispositivo de generación de potencia está relacionado con el parámetro de voltaje, el parámetro de corriente y el parámetro característico. Los diferentes tipos de dispositivos de generación de potencia de energía nueva tienen diferentes parámetros característicos. Por ejemplo, un parámetro característico fotovoltaico incluye un parámetro de iluminación, y el parámetro característico de energía eólica incluye la velocidad del viento y otros parámetros.

El parámetro de potencia del dispositivo de almacenamiento de energía es pbat = f(u, i, T, soc, soh), es decir, el parámetro de potencia del dispositivo de almacenamiento de energía está relacionado con el parámetro de voltaje, el parámetro de corriente, el parámetro de temperatura y el parámetro de capacidad. En cuanto al dispositivo de almacenamiento de energía, como una batería, soc indica el estado de carga de la batería con un valor entre 0 y 1. soc = 0 indica que la batería está completamente descargada y soc = 1 indica que la batería está completamente cargada. soh indica el estado de salud de la batería, es decir, el porcentaje de una capacidad de descarga máxima a una capacidad nominal, que es del 100 % para una batería recién enviada y 0 % para una batería descartada.

El parámetro de potencia del dispositivo de consumo de potencia es Pcarga = f(fi(u, i), f² (u, i)...), es decir, el parámetro de potencia del dispositivo de consumo de potencia está relacionado con el parámetro de voltaje y el parámetro de corriente.

El parámetro de potencia del dispositivo de red de potencia de distribución es Pred = f(u,i,cos ($), es decir, el parámetro de potencia del dispositivo de red de potencia de distribución está relacionado con el parámetro de voltaje, el parámetro de corriente y un parámetro de factor de potencia.

Para un sistema de Internet de energía unidimensional, el equilibrio energético del sistema debe cumplir con ucc = Ucc_ref,, donde ucc indica un voltaje de la barra colectora de CC y ucc_ref indica un voltaje de referencia de la barra colectora de CC; una suma de los parámetros de potencia p del dispositivo de generación de energía, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia es 0, es decir, pred + pgene + pbat + pcarga = 0. Además, la suma de los parámetros de corriente i del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia es 0, es decir, ired_cc + igene_cc + ibat_cc + icarga_cc = 0. Además, el equilibrio energético del sistema cumple con ucc = ugene = ubat, donde ugene indica el voltaje del dispositivo de generación de potencia y ubat indica el voltaje del dispositivo de almacenamiento de energía.

Cuando la energía del sistema cambia, el dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia pueden participar en la regulación de la energía. Después de los cambios de energía, el sistema permanece estable, es decir, la energía se mantiene en equilibrio y el voltaje de la barra colectora se mantiene constante.

Cuando el sistema de Internet de energía multidimensional está en funcionamiento, si la luz aumenta repentinamente, entonces la generación de potencia de la nueva energía aumentará repentinamente, y los dispositivos que incluyen el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia están más allá de sus propios rangos de redundancia permitidos. Si estos dispositivos no pueden consumir el exceso de energía, entonces deben funcionar con una potencia limitada. Cuando funcionan en modo aislado, la capacidad de redundancia permitida de la red de potencia de distribución es 0. Como se muestra en las figuras 4 y 5, cuando el sistema multidimensional está en funcionamiento, si el sistema a experimenta las situaciones descritas con anterioridad, el exceso de energía puede distribuirse libremente al sistema p o al sistema ^ypara ser consumido, y la pluralidad de sistemas cooperan entre sí. De manera similar, si la energía de un sistema unidimensional no es suficiente, el sistema unidimensional puede obtener libremente la energía restante de otros sistemas conectados a la barra colectora.

La suma de las potencias de todas las barras colectoras de CC es 0, es decir, la suma de las potencias de todas las dimensiones del sistema de Internet de energía es 0, y se cumple = 0, donde pcc_dgn = fn(fn(fi(v,i,t,s),f² (v, i, t,s)...),fn(v, i, T,soc), fn(fi(v,i),f² (v,i)...)) , y pdc_dgn es una función en tiempo real construida según el sistema de generación de potencia, el sistema de almacenamiento de energía, el sistema de consumo de potencia de cada dimensión del propio sistema de Internet de energía, y es un objeto de programación e interacción directa del sistema multidimensional. Además, la suma de las corrientes de todas las barras colectoras de CC es 0, es decir, la suma de las corrientes de todas las dimensiones del sistema de Internet de energía es 0, y se cumple icc_dgi + i cc_dg2 +...+ i cc_dgn = 0.

Dado que la carga del dispositivo de generación de potencia, la carga del dispositivo de almacenamiento de energía, la carga del dispositivo de red de potencia de distribución y la carga del dispositivo de consumo de potencia involucrados en el sistema deben estar dentro de sus propias capacidades de redundancia permitidas, los parámetros de voltaje u, los parámetros de corriente i , los parámetros de potencia p y los parámetros de cantidad de electricidad q del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de consumo de potencia y el dispositivo de red de potencia de distribución de cada dimensión deberán cumplir con las siguientes condiciones:

(u t i t* _{^ [ 3r0a_n}n_{_m in '} * p , ■ q *) _{fc 3r£3_n} < ( _x n j , p , q _J ) * _{c ar£a_n_m ax}

Donde (u,i,p,q)gene_n, (u,i,p,q)bat_n, (u,i,p,q)red_n, y (u,i,p,q)carga_n son valores de los parámetros de voltaje u, los parámetros de corriente i, los parámetros de potencia p y los parámetros de cantidad de electricidad q del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia funcionan de manera estable en una misma dimensión, respectivamente. (u,i,p,q)gene_n_min, (u,i,p,q)bat_n_min, (u,i,p,q)red_n_min, y (u,i,p,q)carga_n_min son valores mínimos de los parámetros de voltaje u, los parámetros de corriente i , los parámetros de potencia p y los valores de cantidad de electricidad q del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia en una misma dimensión, respectivamente. Y (u,i,p,q)gene_n_max, (u,i,p,q)bat_ n_max , (u, i, p, q)red_ n_max , y (u, i, p, q)carga_ n_max son valores máximos de los parámetros de voltaje u, los parámetros de corriente i , los parámetros de potencia p y los valores de cantidad de electricidad q del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia en una misma dimensión.

Además, el equilibrio energético del sistema debe cumplir con ucc = ucc_ref,, donde ucc es un voltaje de la barra colectora de CC y ucc_ref es un voltaje de referencia de la barra colectora de CC; una suma de parámetros de potencia p del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de energía en una misma dimensión es 0, es decir, pred_n + pgene_n + pbat_n + pcarga_n = 0. Además, la suma de los parámetros de corriente i del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía, el dispositivo de red de potencia de distribución y el dispositivo de consumo de potencia en una misma dimensión es 0, es decir, ired_n_cc + igene_n_cc + ibat_n_cc + icarga_n_cc = 0. Además, el equilibrio energético del sistema cumple con ucc = ugene_n = ubat_n, donde ugene_n es el voltaje del dispositivo de generación de potencia de una dimensión y ubat es el voltaje del dispositivo de almacenamiento de energía de una dimensión.

Cuando el sistema multidimensional funciona normalmente, el voltaje de la barra colectora es constante, y encender o apagar un sistema unidimensional no afecta el funcionamiento normal del sistema multidimensional. En el sistema multidimensional, los sistemas unidimensionales son paralelos, independientes e individuales con capacidad de control autónomo y se comunican entre sí a través de una comunicación no maestra, y los datos de energía pueden estar involucrados en un control y programación en tiempo real.

En una realización específica, como para un sistema de Internet de energía unidimensional, la potencia nominal del dispositivo de generación de potencia, la potencia nominal del dispositivo de almacenamiento de energía, la potencia nominal del dispositivo de red de potencia de distribución y la potencia nominal del dispositivo consumo de potencia en el sistema puede configurarse para ser una arquitectura extrema de 1:1:1:3. Los detalles son los siguientes:

El dispositivo de generación de potencia es fotovoltaico, y la potencia nominal del mismo es de 5kW; la potencia nominal de carga y descarga del dispositivo de almacenamiento de energía es de 5kW y la capacidad es de 20kwh (descarga durante 4 horas); la potencia operativa nominal del lado de la red de potencia es de 5kW; y la potencia de consumo nominal del dispositivo de consumo de potencia es de 15kW.

El dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía y el dispositivo de red de potencia de distribución proporcionan salidas de potencia completa cuando el sistema de Internet de energía funciona en carga completa. Cuando la potencia fotovoltaica se reduce en 3kW, a fin de cumplir con la condición de restricción, el dispositivo de consumo de potencia puede regular de forma autónoma una potencia de consumo del mismo que se reducirá en 3kW a fin de cumplir la relación de equilibrio energético. Cuando la potencia del dispositivo de consumo de potencia se reduce en 3kW rompiendo equilibrio de energía original, el dispositivo de generación de potencia fotovoltaica, el dispositivo de almacenamiento de energía y el dispositivo de red de potencia de distribución se regulan de forma autónoma según una relación de configuración de 1:1:1 (las potencias del dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía y el dispositivo de red de potencia de distribución se reducen en 1kW respectivamente), o se regulan de forma autónoma según una relación de ajuste específica. El modo de regulación extrema es una regulación de energía única, por ejemplo, cuando la potencia del dispositivo de consumo de potencia se reduce en 3kW, solo la potencia del dispositivo de red de potencia de distribución se reduce en 3kW para lograr una regulación; si la potencia del dispositivo de consumo de potencia se reduce hasta que la salida de la red de potencia no cumple con las condiciones de restricción, entonces la energía del dispositivo de distribución eléctrica no está regulada. En este caso, configurado por el sistema, la potencia del dispositivo de generación de potencia fotovoltaica es de 5kW; la potencia del dispositivo de almacenamiento de energía es de 5kW; y la potencia de la carga eléctrica es de 10kW, lo que significa que el dispositivo de generación de potencia, el dispositivo de almacenamiento de energía y el dispositivo de consumo de potencia están estructurados según un límite extremo de 1:1:2 de un modo aislado. De manera similar, en el caso de que cambie la energía fotovoltaica o la energía de carga, la regulación se realiza según una proporción establecida o una forma de regulación específica en base a la relación de equilibrio energético descrita.

Cuando cambia la energía de un componente del dispositivo de generación de potencia, del dispositivo de almacenamiento de energía, del dispositivo de consumo de potencia y del dispositivo de red de potencia de distribución en el sistema, los demás componentes se ajustarán según un modo de regulación preestablecido. Si la energía de una pluralidad de componentes en el sistema cambia al mismo tiempo, las regulaciones pueden superponerse según una regla. Cuando el sistema funciona en modo aislado, (u,i, p, q)red = 0.

Con respecto al sistema de Internet de energía multidimensional, como se muestra en el sistema tridimensional de la figura 4 y la figura 5, el sistema a, el sistema p y el sistema ^yfuncionan de manera normal e independiente. Como se descubrió a partir del monitoreo en tiempo real del sistema, la energía del sistema a se incrementa repentinamente en 10kW. Después de un ajuste interno en el sistema a, cada dispositivo alcanza sus propios límites de redundancia permitidos y la energía restante de 4kW aún no se ha consumido. En ese momento, la energía se programa para el consumo del sistema p y del sistema ^y, y el sistema p y el sistema ^ydistribuyen la energía según un método de programación preestablecido y realizan una regulación. Para otro ejemplo, la carga del sistema p aumenta repentinamente durante el funcionamiento del sistema. Si la demanda de potencia no se puede cumplir incluso después de que cada dispositivo alcance el límite de redundancia permitido por medio de un ajuste interno en el sistema p, entonces el sistema a o/y el sistema y están programados para complementar la energía.

Además, la Internet de la energía también puede configurarse con algunos modos de funcionamiento específicos o esquemas personalizados por el sistema de gestión. Por ejemplo, cuando el sistema p funciona en el precio máximo de la electricidad, cuando tienen un exceso de energía, se puede solicitar que los dispositivos de generación fotovoltaica y de otro tipo no carguen el dispositivo de almacenamiento de energía, sino que se conecten a una red para obtener ganancias; y el dispositivo de almacenamiento de energía sea cargado por el dispositivo de red de potencia en el valle del precio de la electricidad.

La figura 7 es un diagrama de flujo esquemático de algunas realizaciones del método de control de energía de la presente divulgación.

En el paso 710, se recopila información de energía de una pluralidad de dispositivos de energía. Donde la información de energía incluye parámetros de voltaje, parámetros de corriente, parámetros de potencia y parámetros de cantidad de electricidad.

En el paso 720, la energía de cada uno de los dispositivos de energía se ajusta según las condiciones de restricción del equilibrio energético. Los dispositivos de energía incluyen un dispositivo de almacenamiento de energía, un dispositivo de consumo de potencia o un dispositivo de generación de potencia, etc. Las condiciones de restricción del equilibrio energético se describen en detalle en las realizaciones anteriores y no se describen repetidamente a continuación.

En esta realización, no se proporciona la red de potencia de distribución, es decir, el sistema de Internet de energía funciona en modo aislado. Se puede lograr un funcionamiento equilibrado y estable del sistema de Internet de energía mediante la programación de energía del dispositivo de energía.

La figura 8 es un diagrama de flujo esquemático de otras realizaciones del método de control de energía de la presente divulgación.

En el paso 810, se recopila información de energía de un dispositivo de red de potencia de distribución y una pluralidad de dispositivos de energía.

En el paso 820, la energía del dispositivo de red de potencia de distribución y la energía de los dispositivos de energía se ajustan sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

En esta realización, se añade la red de potencia de distribución de energía, es decir, el sistema de Internet de energía funciona en un modo conectado a la red. Se puede llevar a cabo un funcionamiento equilibrado y estable del sistema de Internet de energía mediante la programación de la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de potencia y el dispositivo de energía.

La figura 9 es un diagrama de flujo esquemático de otras realizaciones del método de control de energía de la presente divulgación. Si el sistema de Internet de energía es un sistema multidimensional, el método incluye:

En el paso 910, se recopila información de energía de cada barra colectora de CC. Es decir, se detectan parámetros de voltaje, parámetros de corriente, parámetros de potencia y parámetros de cantidad de electricidad de cada dimensión del sistema.

En el paso 920, la energía de cada barra colectora de CC se ajusta según las condiciones de restricción del equilibrio energético. Se determina la dirección del flujo de energía de cada dimensión del sistema, y la energía de cada dimensión del sistema se programa sintéticamente según las condiciones de restricción del equilibrio energético de cada dimensión.

En esta realización, los parámetros de voltaje, los parámetros de corriente, los parámetros de potencia y los parámetros de cantidad de electricidad de cada dimensión deben cumplir las condiciones de restricción del equilibrio energético, logrando de esta manera el equilibrio energético del sistema y permitiendo que el sistema funcione de manera estable.

La figura 10 es un diagrama estructural esquemático que ilustra algunas realizaciones del dispositivo de conversión de enrutamiento de energía de divulgación. El dispositivo incluye una memoria 1010 y un procesador 1020. La memoria 1010 puede ser un disco, una memoria flash o cualquier otro medio de almacenamiento no transitorio. La memoria está configurada para almacenar instrucciones en las realizaciones correspondientes de las figuras 7-9. El procesador 1020 está acoplado a la memoria 1010 y puede implementarse como uno o más circuitos integrados, como microprocesadores o microcontroladores. El procesador 1020 está configurado para ejecutar las instrucciones almacenadas en la memoria.

En algunas realizaciones, como se muestra en la figura 11, el dispositivo 1100 incluye una memoria 1110 y un procesador 1120. El procesador 1120 está acoplado a la memoria 1110 a través del BUS 1130. El dispositivo 1100 también puede conectarse a un dispositivo de almacenamiento externo 1150 a través de una interfaz de almacenamiento 1140 para recuperar datos externos, o puede conectarse a una red u otro sistema informático (no mostrado) a través de una interfaz de red 1160. Los detalles no se describen en la presente.

En esta realización, al almacenar instrucciones de datos en la memoria y luego procesar las instrucciones mediante el procesador, se puede lograr el intercambio de energía y el funcionamiento de equilibrio del sistema de Internet de energía.

En otras realizaciones, un medio de almacenamiento legible por ordenador almacena instrucciones informáticas, que cuando son ejecutadas por un procesador, implementan los pasos de los métodos de las realizaciones correspondientes de las figuras 7-9. Los expertos en la materia deben comprender que las realizaciones de la presente divulgación pueden proporcionarse como métodos, dispositivos o productos de programas informáticos. Por lo tanto, la presente divulgación puede utilizar la forma de realizaciones de hardware completo, realizaciones de software completo o realizaciones que combinan software y hardware. Además, la presente divulgación puede utilizar la forma de productos de programas informáticos que se implementarán en uno o más medios de almacenamiento no transitorios ejecutables por ordenador (que incluyen, entre otros, almacenamiento en disco, un CD-ROM, un almacenamiento óptico, etc.) que incluyen códigos de programas ejecutables por ordenador.

La presente divulgación se describe con referencia a diagramas de flujo y/o diagramas de bloques de los métodos, el equipo (sistemas) y los productos de programas informáticos según las realizaciones de la presente divulgación. Debe entenderse que cada proceso y/o bloque en un diagrama de flujo y/o diagramas de bloques así como la combinación de procesos y/o bloques en el diagrama de flujo y/o diagramas de bloques pueden implementarse mediante instrucciones de programas informáticos. Tales instrucciones de programas informáticos pueden proporcionarse a un procesador de un ordenador general, un ordenador especial, un procesador incorporado o cualquier otro dispositivo de procesamiento de datos programable para producir una máquina, de manera tal que las instrucciones ejecutadas por el procesador del ordenador o cualquier otro dispositivo de procesamiento de datos programable produce un dispositivo para realizar una función especificada en uno o más procesos del diagrama de flujo y/o uno o más bloques de los diagramas de bloques.

Estas instrucciones de programas informáticos también pueden almacenarse en una memoria legible por ordenador capaz de dirigir un ordenador o cualquier otro dispositivo de procesamiento de datos programable para que funcione de una manera particular, de manera tal que las instrucciones almacenadas en dicha memoria legible por ordenador produzcan un artículo fabricado que incluya un dispositivo instructivo que implemente una función especificada en uno o más procesos en el diagrama de flujo y/o especificada en uno o más bloques en los diagramas de bloques. Estas instrucciones del programa de computadora también pueden cargarse en un ordenador o en cualquier otro dispositivo de procesamiento de datos programable, de manera tal que se lleven a cabo ciertos pasos operativos en el ordenador o en cualquier otro dispositivo programable a fin de producir el procesamiento implementado por ordenador, de manera tal que las instrucciones realizadas en el ordenador o en cualquier otro dispositivo programable proporcionen los pasos para lograr una función especificada en uno o más procesos del diagrama de flujo y/o especificada en uno o más bloques de los diagramas de bloques.

Hasta ahora, la presente divulgación se ha descrito en detalle. Para evitar complicar los conceptos de la presente divulgación, no se describen algunos detalles conocidos en la técnica. Según la descripción anterior, los expertos en la materia pueden comprender exhaustivamente cómo implementar las soluciones técnicas divulgadas en la presente.

Aunque algunas implementaciones específicas de la presente divulgación se han descrito en detalle por medio de ejemplos, un experto en la materia comprenderá que los ejemplos anteriores son solo para fines ilustrativos y no pretenden limitar el alcance de la presente divulgación. Un experto en la materia comprenderá que las realizaciones anteriores pueden modificarse sin apartarse del alcance de la presente divulgación. El alcance de la presente divulgación está limitado por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de Internet de energía, que comprende:

un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de corriente alterna, CA, (110) que comprende una pluralidad de primeros puertos de enrutamiento; un dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de corriente continua, CC, (120) que comprende una pluralidad de segundos puertos de enrutamiento, en donde cada uno de la pluralidad de segundos puertos de enrutamiento está conectado a un primer puerto de enrutamiento correspondiente mediante una barra colectora de CC correspondiente; y

una pluralidad de dispositivos de energía (130), cada uno conectado a una barra colectora de CC a través de un primer convertidor de CA/CC correspondiente o un primer convertidor de CC/CC;

en donde el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA (110) y el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC (120) están adaptados para

recopilar información de energía de la pluralidad de dispositivos de energía (130), y se adaptan para

ajustar la energía de cada uno de la pluralidad de dispositivos de energía (130) sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético; en donde los dispositivos de energía en cada barra colectora de CC comprenden al menos uno de un dispositivo de almacenamiento de energía (440), un dispositivo de consumo de potencia (430) y un dispositivo de generación de potencia (450);

la información de energía comprende parámetros de voltaje, parámetros de corriente, parámetros de potencia y parámetros de cantidad de electricidad; caracterizados porque:

el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA (110) comprende una pluralidad de terceros convertidores de CA/CC (510, 511, 512);

los primeros extremos de la pluralidad de terceros convertidores de CA/CC (510, 511, 512) están conectados entre sí, y un segundo extremo de cada uno de la pluralidad de terceros convertidores de CA/CC (510, 511, 512) se usa como un primer puerto de enrutamiento; el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC (120) comprende una pluralidad de terceros convertidores de CC/CC (520, 521, 522);

los primeros extremos de la pluralidad de terceros convertidores de CC/CC (520, 521, 522) están conectados entre sí, y un segundo extremo de cada uno de la pluralidad de terceros convertidores de CC/CC (520, 521, 522) se utiliza como un segundo puerto de enrutamiento.

2. El sistema de Internet de energía según la reivindicación 1, en donde

el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA (110) comprende además un terminal de acceso de CA configurado para acceder a un dispositivo de red de potencia de distribución de CA (140, 460); y el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC (120) comprende además un terminal de acceso de CC configurado para acceder a un dispositivo de red de potencia de distribución de CC (150, 470) a través de un segundo convertidor de CC/CC.

3. El sistema de Internet de energía según la reivindicación 1, en donde

el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA (110) es un enrutador de energía lateral de CA (410); y

el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CC (120) es un enrutador de energía lateral de CC (420).

4. El sistema de Internet de energía según la reivindicación 2, en donde después de recopilar la información de energía de la pluralidad de dispositivos de energía (130) y la información de energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CA (140, 460), el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de CA (110) está adaptado para ajustar la energía de la pluralidad de dispositivos de energía (130) y la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CA (140, 460) sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

5. El sistema de Internet de energía según la reivindicación 2, en donde después de recopilar la información de energía de la pluralidad de dispositivos de energía (130) y la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CC (150, 470), el dispositivo de conversión de enrutamiento de energía lateral de ^cC (120) está adaptado para ajustar la energía de la pluralidad de dispositivos de energía (130) y la energía del dispositivo de red de potencia de distribución de CC (150, 470) sobre la base de las condiciones de restricción del equilibrio energético.

6. El sistema de Internet de energía según la reivindicación 1, en donde las condiciones de restricción del equilibrio energético comprenden que los parámetros de voltaje, los parámetros de corriente, los parámetros de potencia y los parámetros de cantidad de electricidad de los dispositivos de energía (130) y el dispositivo de red de potencia de distribución (140, 150, 460, 470) estén dentro de los rangos de umbral respectivos de los mismos, respectivamente.

7. El sistema de Internet de energía según la reivindicación 6, en donde las condiciones de restricción del equilibrio energético comprenden además que:

una suma de corrientes de los dispositivos de energía (130) y el dispositivo de red de potencia de distribución (140, 150, 460, 470) sea 0.

8. El sistema de Internet de energía según la reivindicación 6 o 7, en donde las condiciones de restricción del equilibrio energético comprenden además que:

la suma de las corrientes de todas las barras colectoras de CC sea 0.

9. El sistema de Internet de energía según la reivindicación 6, en donde

un parámetro de potencia del dispositivo de generación de potencia (450) está relacionado con un parámetro de voltaje, un parámetro de corriente y un parámetro característico del dispositivo de generación de potencia (450); un parámetro de potencia del dispositivo de almacenamiento de energía (440) está relacionado con un parámetro de voltaje, un parámetro de corriente, un parámetro de temperatura y un parámetro de capacidad del dispositivo de almacenamiento de energía (440);

un parámetro de potencia del dispositivo de consumo de potencia (430) está relacionado con un parámetro de voltaje y un parámetro de corriente del dispositivo de consumo de potencia (430); y

un parámetro de potencia del dispositivo de red de potencia de distribución (140, 150, 460, 470) está relacionado con un parámetro de voltaje, un parámetro de corriente y un parámetro del factor de potencia del dispositivo de red de potencia de distribución.