本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，特別涉及一種基于儲(chǔ)能逆變終端的有序用電管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著全球能源危機(jī)的不斷加重，大氣污染的逐漸加深，各國的汽車企業(yè)普遍認(rèn)為節(jié)能減排是未來汽車發(fā)展的主要趨勢(shì)，故而發(fā)展發(fā)展電動(dòng)汽車得到了各國政府的大力支持。純電動(dòng)汽車充電形式可分為快充和慢充，以普通家用轎車為例，設(shè)定家庭用電最大電流為20A，功率為4.4kW，普通家用純電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率至少為70kW，那么慢充時(shí)間為：70kW/4.4=16h(在保證其它電器不工作的情況下),也就是說電表要滿負(fù)荷工作16個(gè)小時(shí)；快充的話可以在半個(gè)小時(shí)內(nèi)充滿70-80%，此時(shí)充電電流為：（70kW×75%）/ 220V = 238A,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于20A。這種尷尬的局面對(duì)電力行業(yè)來講既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。為此，研制出一種用于為純電動(dòng)汽車快速充電的儲(chǔ)能逆變終端是推動(dòng)純電動(dòng)汽車發(fā)展的迫切需要，其極具理論和實(shí)際意義。

且當(dāng)前，在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的大背景下，隨著電力系統(tǒng)對(duì)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行等條件的內(nèi)在要求越來越高，提高用電側(cè)的用電水平、電能及電網(wǎng)設(shè)備利用率迫切需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于儲(chǔ)能逆變終端的有序用電管理系統(tǒng)，其能實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車快速充電，且在用電高峰期還可以切換為家庭負(fù)荷供電，其有效的促進(jìn)了電力系統(tǒng)的調(diào)峰填谷，解決供用電矛盾，提高電能質(zhì)量及供電可靠性，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行和供電秩序穩(wěn)定。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的： 一種基于儲(chǔ)能逆變終端的有序用電管理系統(tǒng)，包括儲(chǔ)能逆變終端，所述儲(chǔ)能逆變終端通過網(wǎng)絡(luò)與用電管理控制中心對(duì)接，所述儲(chǔ)能逆變終端包括控制模塊、儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊和儲(chǔ)能模塊，所述儲(chǔ)能整流模塊用于將220V交流電整流為直流電，用于給儲(chǔ)能模塊充電；所述逆變輸出模塊用于將儲(chǔ)能模塊中的直流電逆變?yōu)?20V交流電輸出，用于給純電動(dòng)汽車或家庭負(fù)荷供電；所述儲(chǔ)能模塊用于儲(chǔ)存整流后的電能以及在逆變輸出時(shí)提供逆變直流源；所述控制模塊用于接收用電管理控制中心發(fā)送的指令信號(hào)，分別輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊，分別控制儲(chǔ)能整流、逆變輸出的開合；所述控制模塊用于采集儲(chǔ)能模塊電池信息，并傳遞給用電管理控制中心；所述用電管理控制中心用于獲取用電信息采集系統(tǒng)采集的單個(gè)用戶用電信息、用戶所在整個(gè)區(qū)域用電信息以及儲(chǔ)能逆變終端的儲(chǔ)能模塊電池信息，并對(duì)用戶用電信息、用戶所在區(qū)域用電信息和儲(chǔ)能逆變終端電池信息進(jìn)行分析，輸出指令信號(hào)給儲(chǔ)能逆變終端，控制儲(chǔ)能逆變終端充放電。用電管理控制中心根據(jù)用戶用電信息、用戶所在區(qū)域用電信息和儲(chǔ)能逆變終端電池信息，得出當(dāng)前所處區(qū)域的用電期以及儲(chǔ)能逆變終端當(dāng)前電池電量，再根據(jù)得出的當(dāng)前所處區(qū)域的用電期以及儲(chǔ)能逆變終端當(dāng)前電池電量，輸出相應(yīng)的指令信號(hào)給儲(chǔ)能逆變終端，控制儲(chǔ)能逆變終端充放電。

設(shè)置用電管理控制中心的主要目的是對(duì)儲(chǔ)能逆變終端的有序用電管理。用戶控制儲(chǔ)能逆變終端時(shí)，用電管理控制中心可以對(duì)用戶提供決策建議。儲(chǔ)能逆變終端對(duì)接控制中心控制時(shí)，由控制中心進(jìn)行自動(dòng)控制。用電管理控制中心用于搜集儲(chǔ)能逆變終端的電池信息與當(dāng)前操作狀態(tài)，給予由用戶控制時(shí)的決策建議或由用電中心控制下的自動(dòng)控制。上級(jí)監(jiān)控之間以交換數(shù)據(jù)包的方式進(jìn)行通信。上級(jí)監(jiān)控向電池巡檢單元輪詢數(shù)據(jù)，電池巡檢單元一直處于被動(dòng)狀態(tài)，只有上級(jí)監(jiān)控要求電池巡檢單元報(bào)數(shù)據(jù)，電池巡檢單元才能發(fā)送數(shù)據(jù)。電池巡檢單元用于采集電池信息并傳遞給控制模塊，經(jīng)控制模塊上傳給控制中心。上級(jí)監(jiān)控要求上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)，電池巡檢單元上報(bào)數(shù)據(jù)給上級(jí)監(jiān)控。電池信息包括電池充放電電流、電壓、電池電量等。

所述儲(chǔ)能逆變終端還包括指令輸入模塊，所述指令輸入模塊用于將用戶輸入的指令信號(hào)傳遞給控制模塊，所述控制模塊用于接收指令輸入模塊發(fā)送的指令信號(hào)，分別輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊，分別控制儲(chǔ)能整流、逆變輸出的開合。儲(chǔ)能逆變終端的控制模塊可以接受用戶輸入的指令信號(hào)對(duì)儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊進(jìn)行相應(yīng)控制，采用控制中心自動(dòng)控時(shí)儲(chǔ)能逆變終端還可以接受用電管理控制中心下發(fā)的指令信號(hào)對(duì)儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊進(jìn)行相應(yīng)控制。

所述儲(chǔ)能逆變終端還包括顯示模塊，所述顯示模塊與控制模塊連接，用于顯示儲(chǔ)能模塊電池信息，所述用電管理控制中心用于獲取用電信息采集系統(tǒng)采集的單個(gè)用戶用電信息、用戶所在整個(gè)區(qū)域用電信息以及儲(chǔ)能逆變終端的儲(chǔ)能模塊電池信息，并對(duì)用戶用電信息、用戶所在區(qū)域用電信息和儲(chǔ)能逆變終端電池信息進(jìn)行分析，然后計(jì)算出用戶所在儲(chǔ)能逆變終端充放電開合信息，并輸出充放電開合建議信息給控制模塊，所述控制模塊用于接收用電管理控制中心發(fā)送的充放電開合建議信息，并控制顯示模塊顯示充放電開合建議信息。所述顯示模塊用于顯示控制模塊所有的信息，包括自動(dòng)控制時(shí)控制中心下發(fā)的控制信息、建議，以及采集的儲(chǔ)能模塊充放電電流與電壓，電池電量等信息。指令輸入模塊、顯示模塊可以采用觸摸屏。

所述控制模塊采用MCU模塊。所述整流模塊采用全波整流電路。全波整流電路電流波動(dòng)幅度比較小，相較于橋式整流，結(jié)構(gòu)簡單。所述逆變輸出模塊的輸出端連接有并聯(lián)輸出電路，并聯(lián)輸出電路的各支路均設(shè)有控制開關(guān)。

儲(chǔ)能模塊可以為儲(chǔ)能逆變終端供電。儲(chǔ)能模塊應(yīng)視負(fù)總載功率大小來定電池容量，儲(chǔ)能模塊的充電電流與放電電流應(yīng)視充電時(shí)間與放電最大電流而定。儲(chǔ)能整流模塊要求為交流轉(zhuǎn)直流，為其充電。具體規(guī)格應(yīng)視儲(chǔ)能模塊的標(biāo)稱電壓，允許充電的最大電流值而定。逆變輸出模塊要求具有直流轉(zhuǎn)交流功能，為外部供提供條件。輸入端的直流同樣應(yīng)視儲(chǔ)能模塊的輸出電壓，最大輸出電流而定。逆變輸出模塊輸出端的電流則應(yīng)視最大輸出電流而定。

所述控制模塊用于將儲(chǔ)能模塊電池信息通過Wifi 發(fā)送至用戶路由器，路由器把信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸至用電管理控制中心，所述用電管理控制中心用于對(duì)用戶用電信息、用戶所在區(qū)域用電信息和儲(chǔ)能逆變終端電池信息進(jìn)行分析，然后計(jì)算出用戶所在儲(chǔ)能逆變終端充放電開合信息，所述用電管理控制中心用于將充放電開合信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸至用戶路由器，路由器通過Wifi發(fā)送給用戶所在儲(chǔ)能逆變終端，控制儲(chǔ)能逆變終端充放電。

用電信息采集系統(tǒng)包括用戶電表W1、W2至Wn和區(qū)域電表W_區(qū)1、W_區(qū)2至W_區(qū)n，所述用戶電表用于將獲取的用戶用電信息上傳至用電管理控制中心，所述區(qū)域電表用于將獲取的用戶所在區(qū)域用電信息上傳至用電管理控制中心。

一種基于儲(chǔ)能逆變終端的有序用電管理方法，采用了上述有序用電管理系統(tǒng)，其管理步驟包括：

1）將儲(chǔ)能逆變終端通過網(wǎng)絡(luò)與用電管理控制中心對(duì)接，選擇控制模式；

11）當(dāng)選擇手動(dòng)控制模式時(shí)，所述用電管理控制中心獲取用電信息采集系統(tǒng)采集的單個(gè)用戶用電信息、用戶所在整個(gè)區(qū)域用電信息，得出當(dāng)前所處區(qū)域的用電期，

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒姼叻迤跁r(shí)，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議其關(guān)閉充電；如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議其關(guān)閉充電，且建議其切換至為家庭負(fù)荷供電；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娂夥迤跁r(shí)，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議其關(guān)閉充電，經(jīng)過一段時(shí)間T1，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，建議其關(guān)閉充電，再經(jīng)過一段時(shí)間T2，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議其切換至為家庭負(fù)荷供電。尖峰期電價(jià)高，電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值如80%的設(shè)備充電電價(jià)成本高。過時(shí)間T1，再次發(fā)出關(guān)閉充電建議，是因?yàn)殡姵厝萘课催_(dá)到80%的設(shè)備如果供電，可能電量不足以撐過尖峰期。過時(shí)間T2，給了一定時(shí)間讓電量不足的充電達(dá)到80%，未充未放的就可以開始供電，目的是讓最多的設(shè)備開始供電工作。

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娖椒迤跁r(shí)，不進(jìn)行任何干預(yù)；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒姷凸绕跁r(shí)，找到該區(qū)域正在放電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，建議停止供給家庭負(fù)荷，經(jīng)過一段時(shí)間T3，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議充電。低谷期電價(jià)便宜，充電成本低。過時(shí)間T3再次發(fā)出建議，是因?yàn)閮?yōu)先處理低谷期正在供電的設(shè)備。且用戶收到停止供給家庭負(fù)荷建議后，操作需要時(shí)間，T3用于等待用戶操作。

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娮畹凸绕跁r(shí)，找到該區(qū)域正在放電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，建議停止供給家庭負(fù)荷，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議充電，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量， 如果電量小于第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議充電；

12）當(dāng)選擇自動(dòng)控制模式時(shí)，所述用電管理控制中心獲取用電信息采集系統(tǒng)采集的單個(gè)用戶用電信息、用戶所在整個(gè)區(qū)域用電信息，得出當(dāng)前所處區(qū)域的用電期，

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒姼叻迤跁r(shí)，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制其關(guān)閉充電；如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制其關(guān)閉充電，且控制其切換至為家庭負(fù)荷供電；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娂夥迤跁r(shí)，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制其關(guān)閉充電，經(jīng)過一段時(shí)間T1，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，控制其關(guān)閉充電，再經(jīng)過一段時(shí)間T2，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制其切換至為家庭負(fù)荷供電；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娖椒迤跁r(shí)，不進(jìn)行任何干預(yù)；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒姷凸绕跁r(shí)，找到該區(qū)域正在放電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，控制停止供給家庭負(fù)荷，經(jīng)過一段時(shí)間T3，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制充電；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娮畹凸绕跁r(shí)，找到該區(qū)域正在放電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，控制停止供給家庭負(fù)荷，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制充電，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量， 如果電量小于第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制充電。

第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值為儲(chǔ)能模塊標(biāo)稱電池總?cè)萘康?0%，第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值為儲(chǔ)能模塊標(biāo)稱電池總?cè)萘康?5%。T1、T2、T3均為10分鐘。第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)95%的電量，主要依據(jù)儲(chǔ)能終端充電這一功能，盡可能讓最多的設(shè)備處于充電狀態(tài)。電池電量處于95%和以下的，數(shù)量相對(duì)較多。高于95%的接近于飽和，可以不充電。T1、T2、T3根據(jù)實(shí)際情況可以進(jìn)行調(diào)整。設(shè)置十分鐘，一般屋內(nèi)有人的情況下，察覺到發(fā)出的建議到操作，短時(shí)間內(nèi)就可以完成，給出更多時(shí)間，出于保守。

本發(fā)明的有益效果為：由于本發(fā)明的儲(chǔ)能逆變終端包括控制模塊、儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊和儲(chǔ)能模塊，所述儲(chǔ)能整流模塊用于將220V交流電整流為直流電，用于給儲(chǔ)能模塊充電；所述逆變輸出模塊用于將儲(chǔ)能模塊中的直流電逆變?yōu)?20V交流電輸出，用于給純電動(dòng)汽車或家庭負(fù)荷供電；所述儲(chǔ)能模塊用于儲(chǔ)存整流后的電能以及在逆變輸出時(shí)提供逆變直流源，所述控制模塊用于接收用電管理控制中心發(fā)送的指令信號(hào)，分別輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊，分別控制儲(chǔ)能整流、逆變輸出的開合。用家庭220V交流電給儲(chǔ)能模塊充電時(shí)可以慢慢充，因?yàn)閮?chǔ)能模塊的放電最大電流可以設(shè)計(jì)的很大，用儲(chǔ)能模塊給純電動(dòng)汽車充電時(shí)，可以根據(jù)需要選擇儲(chǔ)能模塊，設(shè)計(jì)可以達(dá)到或超過238A電流，實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車的快速充電。本發(fā)明的儲(chǔ)能逆變終端能夠?yàn)榧冸妱?dòng)汽車快速充電，且在用電高峰期還可以切換為家庭負(fù)荷供電。用電低谷期電價(jià)便宜，儲(chǔ)能終端充電，成本低。高峰期，電價(jià)高，此時(shí)使用儲(chǔ)能終端供電，可以降低用戶用電成本。同時(shí)可最大程度使電網(wǎng)處于接近用電平衡狀態(tài)。畫作坐標(biāo)軸，波形圖中振幅較小，接近于直線。

所述控制模塊用于采集儲(chǔ)能模塊電池信息，并傳遞給用電管理控制中心；所述用電管理控制中心用于獲取用電信息采集系統(tǒng)采集的單個(gè)用戶用電信息、用戶所在整個(gè)區(qū)域用電信息以及儲(chǔ)能逆變終端的儲(chǔ)能模塊電池信息，并對(duì)用戶用電信息、用戶所在區(qū)域用電信息和儲(chǔ)能逆變終端電池信息進(jìn)行分析，輸出指令信號(hào)給儲(chǔ)能逆變終端，控制儲(chǔ)能逆變終端充放電。本發(fā)明通過基于用電信息采集系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)中的電能能量運(yùn)行規(guī)律主動(dòng)規(guī)劃、主動(dòng)控制、主動(dòng)管理的深入研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式能源可信度的預(yù)測(cè)，解決不同種類的儲(chǔ)能設(shè)施對(duì)電網(wǎng)實(shí)測(cè)，并分析其影響，提高電網(wǎng)電能能量調(diào)度效率，并且提出實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的相關(guān)最優(yōu)管理方案，有效的促進(jìn)了電力系統(tǒng)的調(diào)峰填谷，解決供用電矛盾，提高電能質(zhì)量及供電可靠性，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行和供電秩序穩(wěn)定。

本發(fā)明在優(yōu)化電源資源配置、將有限的資源最有效的利用，使社會(huì)效益最大化中發(fā)揮著非常重要的作用。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的儲(chǔ)能逆變終端的原理框圖；

圖2為本發(fā)明的基于儲(chǔ)能逆變終端的有序用電管理系統(tǒng)的原理框圖；

圖3為本發(fā)明的基于儲(chǔ)能逆變終端的有序用電管理方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步地了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

參見圖1，一種儲(chǔ)能逆變終端，包括控制模塊、儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊、儲(chǔ)能模塊、指令輸入模塊以及顯示模塊，所述儲(chǔ)能整流模塊用于將220V交流電整流為直流電，用于給儲(chǔ)能模塊充電；所述逆變輸出模塊用于將儲(chǔ)能模塊中的直流電逆變?yōu)?20V交流電輸出，用于給純電動(dòng)汽車或家庭負(fù)荷供電；所述儲(chǔ)能模塊用于儲(chǔ)存整流后的電能以及在逆變輸出時(shí)提供逆變直流源；所述指令輸入模塊用于將用戶輸入的指令信號(hào)傳遞給控制模塊，所述控制模塊用于接收指令輸入模塊發(fā)送的指令信號(hào)，分別輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊，分別控制儲(chǔ)能整流、逆變輸出的開合，所述顯示模塊與控制模塊連接，用于顯示儲(chǔ)能模塊電池信息。所述儲(chǔ)能整流模塊包括整流模塊D1和第一接觸器KM1，所述整流模塊的輸入端經(jīng)第一接觸器連接220V交流電，所述整流模塊的輸出端與儲(chǔ)能模塊連接，所述逆變輸出模塊包括逆變模塊D2和第二接觸器KM2，所述逆變模塊經(jīng)第二接觸器連接儲(chǔ)能模塊，所述控制模塊用于分別控制第一接觸器、第二接觸器的通電或斷電，分別控制儲(chǔ)能整流、逆變輸出的開合。所述整流模塊采用全波整流電路。本實(shí)施例采用蓄電池作為儲(chǔ)能單元。本實(shí)施例采用交流轉(zhuǎn)直流、直流轉(zhuǎn)交流的整流器作為儲(chǔ)能逆變模塊的輸入輸出裝置。所述控制模塊采用MCU模塊，含數(shù)據(jù)收發(fā)Wifi。MCU的核心為STM32-M3單片機(jī)。MCU既是用于對(duì)組合式儲(chǔ)能模塊采集上來的電量信息及充放電信息進(jìn)行處理，按照約定協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的編譯，通過Wifi進(jìn)入信息采集控制通道（Internet），又是對(duì)Wifi接收到的數(shù)據(jù)按照約定協(xié)議進(jìn)行解析，根據(jù)解析控制要求來控制儲(chǔ)能整流或逆變輸出開合。儲(chǔ)能模塊的容量大小主要依據(jù)電動(dòng)汽車電池容量或者其他交流用電負(fù)載要求進(jìn)行選擇。逆變輸出用于電動(dòng)汽車充電或者其他220V交流負(fù)載工作，是將儲(chǔ)能模塊中的直流電逆變?yōu)?20V交流電，且儲(chǔ)能整流和逆變輸出的開合均通過MCU進(jìn)行開合控制。

逆變輸出模塊的輸出端連接有并聯(lián)輸出電路，外接插座。并聯(lián)輸出電路可以通過手動(dòng)控制開合或通過控制中心控制開合。

參見圖1和圖2，本實(shí)施例公開了一種基于儲(chǔ)能逆變終端的有序用電管理系統(tǒng)，包括儲(chǔ)能逆變終端U、用電管理控制中心、用電信息采集系統(tǒng)，所述儲(chǔ)能逆變終端通過網(wǎng)絡(luò)與用電管理控制中心對(duì)接，所述控制模塊用于接收用電管理控制中心發(fā)送的指令信號(hào)，分別輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊，分別控制儲(chǔ)能整流、逆變輸出的開合；所述控制模塊用于采集儲(chǔ)能模塊電池信息，并傳遞給用電管理控制中心；所述用電管理控制中心用于獲取用電信息采集系統(tǒng)采集的單個(gè)用戶用電信息、用戶所在整個(gè)區(qū)域用電信息以及儲(chǔ)能逆變終端的儲(chǔ)能模塊電池信息，并對(duì)用戶用電信息、用戶所在區(qū)域用電信息和儲(chǔ)能逆變終端電池信息進(jìn)行分析，輸出指令信號(hào)給儲(chǔ)能逆變終端，控制儲(chǔ)能逆變終端充放電。用電管理控制中心根據(jù)用戶用電信息、用戶所在區(qū)域用電信息和儲(chǔ)能逆變終端電池信息，得出當(dāng)前所處區(qū)域的用電期以及儲(chǔ)能逆變終端當(dāng)前電池電量，再根據(jù)得出的當(dāng)前所處區(qū)域的用電期以及儲(chǔ)能逆變終端當(dāng)前電池電量，輸出相應(yīng)的指令信號(hào)給儲(chǔ)能逆變終端，控制儲(chǔ)能逆變終端充放電。所述儲(chǔ)能逆變終端還包括指令輸入模塊，所述指令輸入模塊用于將用戶輸入的指令信號(hào)傳遞給控制模塊，所述控制模塊用于接收指令輸入模塊發(fā)送的指令信號(hào)，分別輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給儲(chǔ)能整流模塊、逆變輸出模塊，分別控制儲(chǔ)能整流、逆變輸出的開合。所述儲(chǔ)能逆變終端還包括顯示模塊，所述顯示模塊與控制模塊連接，用于顯示儲(chǔ)能模塊電池信息，所述用電管理控制中心用于獲取用電信息采集系統(tǒng)采集的單個(gè)用戶用電信息、用戶所在整個(gè)區(qū)域用電信息以及儲(chǔ)能逆變終端的儲(chǔ)能模塊電池信息，并對(duì)用戶用電信息、用戶所在區(qū)域用電信息和儲(chǔ)能逆變終端電池信息進(jìn)行分析，然后計(jì)算出用戶所在儲(chǔ)能逆變終端充放電開合信息，并輸出充放電開合建議信息給控制模塊，所述控制模塊用于接收用電管理控制中心發(fā)送的充放電開合建議信息，并控制顯示模塊顯示充放電開合建議信息。儲(chǔ)能逆變終端有兩種操作方式。一種為用戶根據(jù)自己的意識(shí)操作逆變終端。另一種是通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)接控制中心，由控制中心自動(dòng)控制。本發(fā)明的有序用電管理是指基于有序用電管理中心收集用電相關(guān)數(shù)據(jù)，由用戶控制，控制中心建議，或者由控制中心自動(dòng)控制兩種條件下達(dá)成的依據(jù)不同用電期，電池的電量來管理儲(chǔ)能模塊充電，供電，以及家庭用電電源切換的過程。

本有序用電管理中心數(shù)據(jù)主要通過兩條通道獲取，共計(jì)三類數(shù)據(jù)，分別為

1、通過國網(wǎng)內(nèi)部通道用電信息采集數(shù)據(jù)庫獲取的單個(gè)用戶用電信息、用戶所在整個(gè)區(qū)域用電信息；

2、通過互聯(lián)網(wǎng)（Internet）獲取的組合式儲(chǔ)能逆變終端電池信息。

如表1用戶用電信息表：

表1用戶用電信息表

如表2 用戶所在區(qū)域用電信息表：

表2 用戶所在區(qū)域用電信息表

終端有自動(dòng)對(duì)接管理中心和手動(dòng)對(duì)接管理中心兩種模式。當(dāng)處于手動(dòng)對(duì)接模擬時(shí)，可根據(jù)使用者意識(shí)進(jìn)行充放電控制；當(dāng)處于自動(dòng)對(duì)接模式時(shí)，終須需與管理中心對(duì)接成功后才可進(jìn)行充放電控制，以下表格為對(duì)接成功后管理中心通過互聯(lián)網(wǎng)（Internet）讀取的數(shù)據(jù)。（如表3 組合式儲(chǔ)能逆變終端電池信息表）

表3 組合式儲(chǔ)能逆變終端電池信息表

信息采集控制通道主要用于采集儲(chǔ)能模塊電池電量信息、用戶用電信息和用戶所在區(qū)域用電信息以及控制儲(chǔ)能整流模塊和逆變模塊的開合信息。包括用電信息采集系統(tǒng)-內(nèi)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)-公網(wǎng)。用電信息采集系統(tǒng)-內(nèi)網(wǎng)：用電信息采集系統(tǒng)包括采集的用戶用電信息的通道和用戶所在區(qū)域采集的用電信息通道，兩者都是通過電力系統(tǒng)內(nèi)部用電信息采集系統(tǒng)完成。

用電信息采集系統(tǒng)-內(nèi)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)通過用戶電表和區(qū)域電表獲取，上傳至用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，然后把用戶用電信息和用戶所在區(qū)域用電信息在傳至組合式儲(chǔ)能模塊的有序用電管理中心。

互聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)-公網(wǎng)：互聯(lián)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)為一個(gè)雙向的數(shù)據(jù)交換通道，包含對(duì)組合式儲(chǔ)能逆變終端的儲(chǔ)能電池電量信息以及充放電開合信息的傳輸。

用電信息采集系統(tǒng)包括用戶電表和區(qū)域電表，所述用戶電表用于將獲取的用戶用電信息上傳至用電管理控制中心，所述區(qū)域電表用于將獲取的用戶所在區(qū)域用電信息上傳至用電管理控制中心。

儲(chǔ)能逆變終端與用電管理控制中心之間可以通過GSM通信、GPRS通信、WIFI通信進(jìn)行對(duì)接即建立通信連接。WIFI通信相較于GMS通信技術(shù)和GPRS通信技術(shù)，通信穩(wěn)定性更高，通信數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此前兩種通信技術(shù)。且通過WIFI通信連接的實(shí)際是因特網(wǎng)，因特網(wǎng)的傳輸速率是GMS與GPRS通信所不能望其項(xiàng)背的。且因特網(wǎng)作為當(dāng)今使用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)公共資源，使用上的成本也低于GMS與GPRS通信費(fèi)用。故采用WIFI通信作為搭建儲(chǔ)能、逆變數(shù)據(jù)采集、控制策略模型的方案為最優(yōu)方案。所述控制模塊用于將儲(chǔ)能模塊電池信息通過Wifi 發(fā)送至用戶路由器，路由器把信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸至用電管理控制中心，所述用電管理控制中心用于對(duì)用戶用電信息、用戶所在區(qū)域用電信息和儲(chǔ)能逆變終端電池信息進(jìn)行分析，然后計(jì)算出用戶所在儲(chǔ)能逆變終端充放電開合信息，所述用電管理控制中心用于將充放電開合信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸至用戶路由器，路由器通過Wifi發(fā)送給用戶所在儲(chǔ)能逆變終端，控制儲(chǔ)能逆變終端充放電。

控制中心對(duì)儲(chǔ)能終端發(fā)出何種建議基于兩點(diǎn)要素，一是所處的用電期（也就是考慮儲(chǔ)能終端充電的電價(jià)成本與家庭用電的電價(jià)成本因素），二是儲(chǔ)能終端當(dāng)前的電池電量。

用電期是通過國網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)的用電信息采集數(shù)據(jù)庫獲取，（如表1、表2）。由用電控制中心自動(dòng)判斷。首要判斷廣域內(nèi)的用電期，（如表1）例如某市用電高、尖、平、谷期。這類判斷不夠精確，還要進(jìn)行區(qū)域內(nèi)的判斷，（如表2）。列如某市某區(qū)域內(nèi)用電高、尖、平、谷期。

電池電量則是由儲(chǔ)能終端內(nèi)部的檢測(cè)裝置檢測(cè)，由儲(chǔ)能終端控制模塊通過WIFI發(fā)送，途經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳遞給控制中心。包括該儲(chǔ)能終端在充電還是在供電的工作狀態(tài)也是如此上傳信號(hào)給控制中心。

當(dāng)區(qū)域嚴(yán)重缺電時(shí)（用電高峰期）

1.處于用電高峰期時(shí)，由于電價(jià)處于最高階段，該區(qū)域內(nèi)的儲(chǔ)能終端無論充電與否，都應(yīng)建議停止充電，這是從電價(jià)成本考慮。而電量大于80%的設(shè)備，在高峰期可以建議使用儲(chǔ)能終端為家庭用電供電。

2.而設(shè)計(jì)80%的電量，主要是為家庭供電這一功能考慮設(shè)計(jì)的。一是低于80%的儲(chǔ)能終端為家庭供電，可能儲(chǔ)能電量不夠用。二是選擇80%而不是95%電量的設(shè)備給家庭供電，是為了盡可能讓更多的儲(chǔ)能終端為家庭提供電能。電量滿足80%的設(shè)備基數(shù)畢竟要大。

當(dāng)區(qū)域輕微缺電時(shí)（用電尖峰期）

用電尖峰期，電價(jià)依舊較高，所以當(dāng)區(qū)域內(nèi)電量大于80%仍在充電的終端，應(yīng)給出停止充電的建議。十分鐘后再次檢查，對(duì)該區(qū)域內(nèi)所有正在充電的終端（不止電量大于80%的終端）都發(fā)出停止充電的建議。十分鐘后，找到該區(qū)域內(nèi)沒有充電又沒有使用的終端，檢查電量，如果大于80%，建議用戶切換至儲(chǔ)能終端為家庭供電。

當(dāng)區(qū)域用電平衡時(shí)（用電平峰期）

不進(jìn)行任何的操作。各個(gè)儲(chǔ)能終端，當(dāng)前處于何種狀態(tài)下，就處于何種狀態(tài)下，控制中心不會(huì)進(jìn)行任何干預(yù)。

當(dāng)區(qū)域電量少量富裕時(shí)（用電低谷期）

用電低谷期，電價(jià)相對(duì)便宜，此時(shí)進(jìn)行充電，電價(jià)成本相對(duì)較低。所以，控制中心會(huì)搜索正在給家庭供電的儲(chǔ)能終端，并建議停止對(duì)家庭的供電。十分鐘后，找到該區(qū)域內(nèi)沒有充電，又沒有為家庭供電的設(shè)備，發(fā)出對(duì)其進(jìn)行充電的建議。

當(dāng)區(qū)域電量大量富裕時(shí)（用電最低谷期）

此時(shí)的電價(jià)是最便宜的，充電的電價(jià)成本最低，最適合為終端充電?？刂浦行臅?huì)搜索正在供電的設(shè)備，發(fā)出停止供電的建議。如果電池電量小于95%，建議充電。同時(shí)，電量小于95%未充電未供電的設(shè)備，發(fā)出充電建議。設(shè)計(jì)95%的電量，主要依據(jù)儲(chǔ)能終端充電這一功能，盡可能讓最多的設(shè)備處于充電狀態(tài)。

參見圖3，本實(shí)施例公開了一種基于儲(chǔ)能逆變終端的有序用電管理方法，采用了上述有序用電管理系統(tǒng)，其管理步驟包括：

1）將儲(chǔ)能逆變終端通過網(wǎng)絡(luò)與用電管理控制中心對(duì)接，選擇控制模式；

11）當(dāng)選擇手動(dòng)控制模式時(shí)，所述用電管理控制中心獲取用電信息采集系統(tǒng)采集的單個(gè)用戶用電信息、用戶所在整個(gè)區(qū)域用電信息，得出當(dāng)前所處區(qū)域的用電期，

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒姼叻迤跁r(shí)，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議其關(guān)閉充電；如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議其關(guān)閉充電，且建議其切換至為家庭負(fù)荷供電；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娂夥迤跁r(shí)，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議其關(guān)閉充電，經(jīng)過一段時(shí)間T1，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，建議其關(guān)閉充電，再經(jīng)過一段時(shí)間T2，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議其切換至為家庭負(fù)荷供電；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娖椒迤跁r(shí)，不進(jìn)行任何干預(yù)；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒姷凸绕跁r(shí)，找到該區(qū)域正在放電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，建議停止供給家庭負(fù)荷，經(jīng)過一段時(shí)間T3，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議充電；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娮畹凸绕跁r(shí)，找到該區(qū)域正在放電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，建議停止供給家庭負(fù)荷，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議充電，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量， 如果電量小于第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，建議充電；

12）當(dāng)選擇自動(dòng)控制模式時(shí)，所述用電管理控制中心獲取用電信息采集系統(tǒng)采集的單個(gè)用戶用電信息、用戶所在整個(gè)區(qū)域用電信息，得出當(dāng)前所處區(qū)域的用電期，

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒姼叻迤跁r(shí)，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制其關(guān)閉充電；如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制其關(guān)閉充電，且控制其切換至為家庭負(fù)荷供電；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娂夥迤跁r(shí)，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制其關(guān)閉充電，經(jīng)過一段時(shí)間T1，找到該區(qū)域正在充電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，控制其關(guān)閉充電，再經(jīng)過一段時(shí)間T2，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量大于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制其切換至為家庭負(fù)荷供電；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娖椒迤跁r(shí)，不進(jìn)行任何干預(yù)；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒姷凸绕跁r(shí)，找到該區(qū)域正在放電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，控制停止供給家庭負(fù)荷，經(jīng)過一段時(shí)間T3，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制充電；

當(dāng)用電管理控制中心判斷該區(qū)域?yàn)橛秒娮畹凸绕跁r(shí)，找到該區(qū)域正在放電的儲(chǔ)能逆變終端，對(duì)其發(fā)指令，控制停止供給家庭負(fù)荷，檢查其儲(chǔ)能模塊電量，如果電量小于第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制充電，找到該區(qū)域不充不放的儲(chǔ)能逆變終端，檢查其儲(chǔ)能模塊電量， 如果電量小于第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)其發(fā)指令，控制充電。

第一設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值為儲(chǔ)能模塊標(biāo)稱電池總?cè)萘康?0%，第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值為儲(chǔ)能模塊標(biāo)稱電池總?cè)萘康?5%。T1、T2、T3均為10分鐘。第二設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)95%的電量，主要依據(jù)儲(chǔ)能終端充電這一功能，盡可能讓最多的設(shè)備處于充電狀態(tài)。電池電量處于95%和以下的，數(shù)量相對(duì)較多。高于95%的接近于飽和，可以不充電。T1、T2、T3根據(jù)實(shí)際情況可以進(jìn)行調(diào)整。設(shè)置十分鐘，一般屋內(nèi)有人的情況下，察覺到發(fā)出的建議到操作，短時(shí)間內(nèi)就可以完成，給出更多時(shí)間，出于保守。

當(dāng)MCU接收到來自控制中心通過公網(wǎng)發(fā)送的輸入信號(hào)后，會(huì)輸出相應(yīng)的輸出信號(hào)。若收到充電輸入信號(hào)，MCU輸出信號(hào)，斷開控制逆變模塊D2的接觸器KM2，停止其逆變供電。閉合控制整流模塊D1的接觸器KM1，D1得電，將交流電轉(zhuǎn)為直流電為蓄電池充電。若接受到逆變供電信號(hào)，MCU輸出信號(hào)，斷開控制整流模塊D1的接觸器KM1，使其不能為蓄電池充電。閉合控制逆變模塊D2的接觸器KM2，D1得電，將直流電轉(zhuǎn)為交流電，為外部用電設(shè)備供電。當(dāng)未得到任何信號(hào)時(shí)，MCU保持KM1與KM2斷開，不做任何動(dòng)作，逆變儲(chǔ)能模塊既不充電，也不供電。

通過基于用電信息采集系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)中的電能運(yùn)行規(guī)律主動(dòng)規(guī)劃、主動(dòng)控制、主動(dòng)管理的深入研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式能源可信度的預(yù)測(cè)，解決不同種類的儲(chǔ)能設(shè)施對(duì)電網(wǎng)實(shí)測(cè)，并分析其影響，提高電網(wǎng)電能能量調(diào)度效率，并且提出實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的相關(guān)最優(yōu)管理方案。有效的促進(jìn)了電力系統(tǒng)的調(diào)峰填谷，解決供用電矛盾，提高電能質(zhì)量及供電可靠性，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行和供電秩序穩(wěn)定。

在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的大背景下，隨著電力系統(tǒng)對(duì)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行等條件的內(nèi)在要求越來越高，提高用電側(cè)的用電水平、電能及電網(wǎng)設(shè)備利用率迫切需要。組合式儲(chǔ)能模塊的有序用電及智能逆變模塊系統(tǒng)則在優(yōu)化電源資源配置、將有限的資源最有效的利用，使社會(huì)效益最大化中發(fā)揮著非常重要的作用。

本發(fā)明研究促進(jìn)電力系統(tǒng)的調(diào)峰填谷，解決供用電矛盾，提高電能質(zhì)量及供電可靠性，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行和供電秩序的穩(wěn)定。通過基于用電信息采集系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)總的電能能量運(yùn)行規(guī)律的主動(dòng)規(guī)劃、主動(dòng)控制、主動(dòng)管理的深入研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)分布式電源可信度的預(yù)測(cè)，解決不同種類的儲(chǔ)能設(shè)施對(duì)電網(wǎng)實(shí)測(cè)，并分析其影響，提高電網(wǎng)電能能量調(diào)度效率，并且提出了實(shí)現(xiàn)對(duì)能量的相關(guān)最優(yōu)管理方案。

本發(fā)明不僅僅局限于上述實(shí)施例，在不背離本發(fā)明技術(shù)方案原則精神的情況下進(jìn)行些許改動(dòng)的技術(shù)方案，應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。