新型分布式電源接入用戶雙向計量、監(jiān)控與能效管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及分布式發(fā)電領(lǐng)域，具體涉及一種分布式電源接入用戶雙向計量、監(jiān)控與能效管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)境問題域能源問題越來越受到關(guān)注，分布式發(fā)電，尤其是可再生能源分布式發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速，成為各國能源供給的重點發(fā)展方向。傳統(tǒng)的電網(wǎng)是由大型發(fā)電廠集中發(fā)電，通過電網(wǎng)將電能輸送和分配到分散各用戶進行使用，存在設(shè)網(wǎng)損大，輸配電成本高等問題。而可再生能源通常具備發(fā)電功率密度小、間歇性及隨機性大，采用傳統(tǒng)的集中發(fā)電方式需要占用大量的面積，而且由于發(fā)電的間歇性使得電能的調(diào)度和輸送帶來很大問題，經(jīng)常出現(xiàn)脫網(wǎng)或者棄電等情況發(fā)生，即對電網(wǎng)的安全造成影響，對可再生能源的利用效率也不高，因此可再生能源大規(guī)模利用比較適合大規(guī)模的分布式發(fā)電形式。目前世界各國在進過可再生能源集中電站發(fā)電模式以后，都在大力推廣分布式發(fā)電形式。在用戶側(cè)附件根據(jù)可再生能源的形式發(fā)展分布式發(fā)電，直接給用戶供電，無需經(jīng)過輸電和配電過程，大大降低電能輸送損耗，而且能夠提高供電的可靠性。
[0003]接入的分布式電源的用戶具備了發(fā)電能力，使得電力流在用戶和電網(wǎng)之間雙向流動，分布式發(fā)電不足時用戶繼續(xù)從電網(wǎng)購電滿足用戶負荷需要，在用電低谷時刻用電量小于分布式發(fā)電時，用戶可以向電網(wǎng)售電，也可以通過儲能系統(tǒng)將多余的電能儲存起來，在分布式發(fā)電不足時釋放出來供負荷使用，或者在合適的時候賣給電網(wǎng)。這樣就存在了用戶和電網(wǎng)的電能結(jié)算問題，需要采用雙向計量方式計量用戶和電網(wǎng)的電能交換。目前各政府都大力支持可再生能源分布式發(fā)電，都有相關(guān)的補貼政策，因此可再生能源分布式發(fā)電需要單獨精確計量以獲得政府補貼。另外由于分布式電源的接入以及儲能系統(tǒng)的配置，使得用戶的發(fā)電、用電變得更加復(fù)雜，如何協(xié)調(diào)好分布式發(fā)電、儲能、用電及售電將是一個非常有意義的能效管理問題，合理的能效管理方法能夠提高用戶的收益，降低用電成本，并能夠最大化的利用可再生能源。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中分布式電源接入用戶情況下用戶與電網(wǎng)電能雙向流動的計量問題、監(jiān)控與能效管理的不足，提供一種新型分布式電源接入用戶雙向計量、監(jiān)控與能效管理系統(tǒng)。
[0005]為解決技術(shù)問題，本實用新型的具體解決方案如下:
[0006]提供一種新型分布式電源接入用戶雙向計量、監(jiān)控與能效管理系統(tǒng)，包括計量與數(shù)據(jù)采集終端、能效管理控制器、基于485的1控制器和485通訊轉(zhuǎn)換器；能效管理控制器通過485總線分別與計量與數(shù)據(jù)采集終端、基于485的1控制器和485通訊轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)連接；所述能效控制器還通過485總線或者以太網(wǎng)連接至儲能逆變器控制器，基于485的1控制器則連接至負荷開關(guān)；所述計量與數(shù)據(jù)采集終端分別連接至電網(wǎng)與分布式發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備和負荷的并網(wǎng)點；所述485通訊轉(zhuǎn)換器以有線或無線的方式連接至電網(wǎng)公司電能采集系統(tǒng)。
[0007]作為一種改進，所述分布式發(fā)電設(shè)備是:光伏發(fā)電設(shè)備、風能發(fā)電設(shè)備、燃料電池發(fā)電設(shè)或微型燃氣發(fā)電設(shè)備中的任意一種。
[0008]作為一種改進，所述儲能設(shè)備是:蓄電池組或者超級電容組。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:
[0010]傳統(tǒng)的包含分布式電源和儲能設(shè)備的能效管理系統(tǒng)都是基于固定電價機制，既沒有考慮到未來電力市場環(huán)境下的實時電價情形和儲能電池的充放電效率問題，也沒有很好考慮項電網(wǎng)售電的情況以及可能的儲能放電的補貼政策等問題。
[0011]通過采用本實用新型，可以實時的根據(jù)分布式發(fā)電信息和電價信息進行能效管理控制，并考慮了未來可能的儲能獨立的售電價格和儲能充放電效率因素，使得能效管理控制跟具有實際意義和經(jīng)濟價值。
【附圖說明】
[0012]圖1為分布式電源接入用戶計量、監(jiān)控與能效管理系統(tǒng)示意圖。
[0013]圖2為計量、監(jiān)控與能效管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此次所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0015]本實用新型具體實施例子如附圖1和附圖2所示。
[0016]新型分布式電源接入用戶雙向計量、監(jiān)控與能效管理系統(tǒng)，包括計量與數(shù)據(jù)采集終端、能效管理控制器、基于485的1控制器和485通訊轉(zhuǎn)換器；能效管理控制器通過485總線分別與計量與數(shù)據(jù)采集終端、基于485的1控制器和485通訊轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)連接。能效控制器還通過485總線或者以太網(wǎng)連接至儲能逆變器控制器，基于485的1控制器則連接至負荷開關(guān)；所述計量與數(shù)據(jù)采集終端分別連接至電網(wǎng)與分布式發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備和負荷的并網(wǎng)點。
[0017]所述分布式發(fā)電設(shè)備是:光伏發(fā)電設(shè)備、風能發(fā)電設(shè)備、燃料電池發(fā)電設(shè)或微型燃氣發(fā)電設(shè)備中的任意一種。所述儲能設(shè)備是:蓄電池組或者超級電容組。
[0018]本實用新型中，計量與數(shù)據(jù)采集終端分別連接至電網(wǎng)與分布式發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備和負荷的并網(wǎng)點，因而能夠?qū)崿F(xiàn)三路的雙向計量與三路的監(jiān)控:采集三路的雙向電路上的電參數(shù)以及發(fā)電量數(shù)據(jù)，監(jiān)測的電參數(shù)包括電壓、電流、頻率、功率因素、有功功率、無功功率、諧波比例等；采集用戶端負荷與電網(wǎng)交換的電能、分布式發(fā)電設(shè)備發(fā)出的電能、儲能設(shè)備充放電電能等電能數(shù)據(jù)以及各自并網(wǎng)點的電參數(shù)。計量與數(shù)據(jù)采集終端通過485總線將采集到的數(shù)據(jù)傳送到能效控制器。三路的雙向計量與三路的監(jiān)控均通過傳感器或測量裝置的信號采集與傳輸實現(xiàn)，這是成熟的現(xiàn)有技術(shù)，有很多可選的市售產(chǎn)品。
[0019]基于485的1控制器通過485總線與能效控制器連接，基于485的1控制器連接到負荷開關(guān)，在能效控制器的控制下實現(xiàn)負荷的通斷電控制。負荷被分為重要負荷和一般負荷，基于485的1控制器可以在緊急情況和能效管理需要時切斷對一般負荷的供電；重要負荷和一般負荷由使用者根據(jù)負荷自身的重要性來區(qū)分。
[0020]能效控制器通過485總線或者以太網(wǎng)通訊與儲能逆變器控制器進行通信，獲得儲能設(shè)備的工作狀態(tài)，并將充放電控制指令發(fā)送到儲能逆變器控制器。
[0021]485通訊轉(zhuǎn)換器分別連接能效管理控制器和電網(wǎng)公司電能采集系統(tǒng)，用于上傳電能信息、獲得實時電價信息，并將實時電價信息傳送到能效管理控制器。485通訊轉(zhuǎn)換器實時接收電網(wǎng)公司配電系統(tǒng)中電能采集系統(tǒng)發(fā)送的實時電價信息傳送到能效管理控制器，并將計量與數(shù)據(jù)采集終端采集的電能數(shù)據(jù)傳送到電網(wǎng)公司配電系統(tǒng)中電能采集系統(tǒng)。其中，計量的分布式發(fā)電量用于獲取政府財政補貼，計量的儲能放電用于未來可能的儲能補貼，計量的用戶和電網(wǎng)雙向電能用于用戶和電網(wǎng)進行電價結(jié)算。
[0022]本實用新型中的計量與數(shù)據(jù)采集終端、能效管理控制器、基于485的1控制器和485通訊轉(zhuǎn)換器均為現(xiàn)有技術(shù)，且由相應(yīng)市售產(chǎn)品可采購。例如，計量與數(shù)據(jù)采集終端可選用江蘇安科瑞電器制造有限公司的DDSY1352型號的產(chǎn)品；能效管理控制器可選用日立公司的家庭能源管理系統(tǒng)(HEMS)型號的產(chǎn)品；基于485的1控制器可選用上海卓嵐信息科技有限公司的ZLAN6002型號的產(chǎn)品；485通訊轉(zhuǎn)換器可選用上海卓嵐信息科技有限公司的ZLAN5102型號的產(chǎn)品。
[0023]最后應(yīng)當說明的是:以上【具體實施方式】僅用于以上實施例，僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其進行限制，盡管參照上述實施方式對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.新型分布式電源接入用戶雙向計量、監(jiān)控與能效管理系統(tǒng)，包括計量與數(shù)據(jù)采集終端，其特征在于，該系統(tǒng)還包括能效管理控制器、基于485的1控制器和485通訊轉(zhuǎn)換器；能效管理控制器通過485總線分別與計量與數(shù)據(jù)采集終端、基于485的1控制器和485通訊轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)連接； 所述能效控制器還通過485總線或者以太網(wǎng)連接至儲能逆變器控制器，基于485的1控制器則連接至負荷開關(guān)；所述計量與數(shù)據(jù)采集終端分別連接至電網(wǎng)與分布式發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備和負荷的并網(wǎng)點；所述485通訊轉(zhuǎn)換器以有線或無線的方式連接至電網(wǎng)公司電能采集系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式發(fā)電設(shè)備是:光伏發(fā)電設(shè)備、風能發(fā)電設(shè)備、燃料電池發(fā)電設(shè)或微型燃氣發(fā)電設(shè)備中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能設(shè)備是:蓄電池組或者超級電容組。
【專利摘要】本實用新型涉及分布式發(fā)電領(lǐng)域，旨在提供一種新型分布式電源接入用戶雙向計量、監(jiān)控與能效管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)中，能效管理控制器通過485總線分別與計量與數(shù)據(jù)采集終端、基于485的IO控制器和485通訊轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)連接；能效控制器還通過485總線或者以太網(wǎng)連接至儲能逆變器控制器，基于485的IO控制器則連接至負荷開關(guān)；計量與數(shù)據(jù)采集終端分別連接至電網(wǎng)與分布式發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備和負荷的并網(wǎng)點；485通訊轉(zhuǎn)換器以有線或無線的方式連接至電網(wǎng)公司電能采集系統(tǒng)。通過采用本實用新型可以實時的根據(jù)分布式發(fā)電信息和電價信息進行能效管理控制，并考慮了未來可能的儲能獨立的售電價格和儲能充放電效率因素，使得能效管理控制跟具有實際意義和經(jīng)濟價值。
【IPC分類】G06Q50-06
【公開號】CN204595933
【申請?zhí)枴緾N201520195055
【發(fā)明人】李鵬, 郭曉斌, 許愛東, 雷金勇, 喻磊, 馬溪原, 王建邦, 彭勇剛, 胡輝勇, 韋巍
【申請人】南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責任公司, 浙江大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月1日