專利名稱：用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力輸入輸出和調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
清潔能源現(xiàn)生成為全球的焦點(diǎn)，如何利用好清潔能源也是擺在全人類面前的一個(gè)重要課題。從供電層面太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)電、水電等各種清潔能源已經(jīng)開(kāi)始被廣泛推廣和采用。但是，目前從電力供應(yīng)方面去看，多有穿新鞋走老路的影子，就是從發(fā)電到儲(chǔ)電，再到并網(wǎng)供電，也就是從生產(chǎn)到銷售再到用戶的傳統(tǒng)發(fā)電大廠之路。不過(guò)由于由多種類型構(gòu)成的分布式電源(EDR)，都有一個(gè)明顯的特點(diǎn)，就是電能輸出不連續(xù)或不穩(wěn)定；如太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電受自然條件的影響，電能輸出不連續(xù)也極不穩(wěn)定，為解決這一問(wèn)題，電廠必須在蓄電及逆變送電方面花費(fèi)大量投資，而且效果也不太理想，造成不小的浪費(fèi)，如何最大發(fā)揮清潔能源的投資效益，如何使不穩(wěn)定的電源能滿足人們使用的需要，是清潔能源有效利用的全球關(guān)注的問(wèn)題。這與傳統(tǒng)的火電能穩(wěn)定輸出供電有所不同，大量分布式電源(EDR)需要由眾多的用電用戶直接使用，而且能夠與供電部門供應(yīng)輸入的電力混合使用，這就需要在不影響傳統(tǒng)供電體系的前提下，提供一種嫁接在現(xiàn)有供電系統(tǒng)之上的用戶級(jí)混合電力智能配電控制系統(tǒng)與用電模式。從用戶層面看，傳統(tǒng)電力供電模式是電力公司統(tǒng)籌和主導(dǎo)，用戶幾乎沒(méi)有參與的機(jī)會(huì)，不論是電的定價(jià)，還是電力調(diào)配，都由電力公司集中管理支配?，F(xiàn)有技術(shù)路線和技術(shù)方案就是電廠一電網(wǎng)一電表(用戶)，最新技術(shù)就是采用智能電表采集用戶用電信息，同時(shí)也向用戶傳達(dá)階梯電價(jià)的指導(dǎo)信息極為有限地與用戶溝通信息，但，仍然擺脫不了由電力公司主導(dǎo)用戶的傳統(tǒng)模式，用戶始終不能主動(dòng)參與和自由調(diào)控自己的用戶模式。特別是阻礙了分布式電源在用戶級(jí)的采用。用戶如何參與傳統(tǒng)用電與分布式電源應(yīng)用的融合，已經(jīng)成為目前清潔能源應(yīng)用推廣到千家萬(wàn)戶的一個(gè)重大技術(shù)課題。為此，全球科學(xué)家都在研討，引入智能電網(wǎng)的新模式。特別是美國(guó)，目前，美國(guó)多個(gè)州已開(kāi)始設(shè)計(jì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)，國(guó)際上電子產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)龍頭都已投入智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)。據(jù)美國(guó)能源部中國(guó)辦公室的官員2009年6月介紹，美國(guó)科羅拉多州的波爾得市是美國(guó)第一個(gè)智能電網(wǎng)城市。每戶家庭都安排了智能電表，人們可以很直觀地了解當(dāng)時(shí)的電價(jià)，從而把一些事情，比如洗衣服、燙衣服等安排在電價(jià)低的時(shí)間段。電表還可以幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電和太陽(yáng)能等清潔能源。同時(shí)，變電站可以收集到每家每戶的用電情況。一旦有問(wèn)題出現(xiàn)，可以重新配備電力。該智能電網(wǎng)技術(shù)的特征主要是，每戶家庭都安排了智能電表，人們可以很直觀地了解當(dāng)時(shí)的電價(jià)并調(diào)整用電計(jì)劃，調(diào)整用電計(jì)劃。但是，這只是智能電網(wǎng)的一個(gè)初級(jí)的實(shí)踐，仍然是建在電廠一電網(wǎng)一電表用戶的傳統(tǒng)模式上。所以，很難讓用戶參與和加入清潔用電的自由主動(dòng)投資和使用分布式電源 (EDR)行列，要解決這一缺陷，使廣大民眾能主動(dòng)參與和普及清潔用電，就必須要有一種新的供電和用電的新模式、新技術(shù)、新系統(tǒng)。在此，本實(shí)用新型提出了一種用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是為此目的，提出一種用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)。使用戶能夠主動(dòng)、自主采用清潔能源又能有效在用戶級(jí)調(diào)配傳統(tǒng)用電并獲取最大投資效益。同時(shí)，也可以為電力公司和其他清潔能源的投資者提供一種積極有效的多能源混合電力用電的盈利模式，為清潔能源的推廣提供一種能激勵(lì)用戶參與并多方受益的技術(shù)方案。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)是采用嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊、電力監(jiān)測(cè)電路模塊、蓄電池管控電路、保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路、系統(tǒng)總線電路以及AD/DA電路、電參數(shù)監(jiān)測(cè)電路、溫感監(jiān)測(cè)電路、充電電路、放電電路、放電器接口、逆變電路、系統(tǒng)電源和蓄電池組、輸出端口組、輸入端口組組成系統(tǒng)，其特征是嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊通過(guò)系統(tǒng)總線電路連接電力監(jiān)測(cè)電路模塊、蓄電池管控電路和保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路，蓄電池管控電路與充電電路連接并經(jīng)系統(tǒng)總線電路通過(guò)保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路與逆變電路及蓄電池組相連，放電電路與放電器接口相連并經(jīng)蓄電池管控電路通過(guò)系統(tǒng)總線電路及保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路與蓄電池組和輸出端口組、輸入端口組相連，電參數(shù)監(jiān)測(cè)電路和溫感監(jiān)測(cè)電路通過(guò)AD/DA電路與電力監(jiān)測(cè)電路模塊相連。本實(shí)用新型的用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)電源與系統(tǒng)中的蓄電池管控電路相連。本實(shí)用新型的用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，特征還在于系統(tǒng)中的蓄電池管控電路通過(guò)系統(tǒng)總線電路、保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路連接蓄電池組、電力輸出端口組、電力輸入端口組。本實(shí)用新型的用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊是由微處理器、軟件模塊、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路、電源供應(yīng)電路、系統(tǒng)總線驅(qū)動(dòng)電路與接口、I/O驅(qū)動(dòng)電路、總線以及顯示電路、鍵盤電路、通信電路與接口組成，其特征是微處理器通過(guò)總線與軟件模塊、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路、電源供應(yīng)電路、系統(tǒng)總線驅(qū)動(dòng)電路與接口相連，并通過(guò)總線以及 I/O驅(qū)動(dòng)電路連接顯示電路、鍵盤電路、通信電路與接口。本實(shí)用新型的用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其特征是蓄電池組設(shè)有兩組及以上的蓄電池組，每組蓄電池由多個(gè)單體蓄電池組成，與放電電路連接并通過(guò)保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路分別與充電電路和逆變電路相連。本實(shí)用新型的用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其特征是電參數(shù)監(jiān)測(cè)電路和溫感監(jiān)測(cè)電路還與保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路相連。本實(shí)用新型的用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路的特征是設(shè)有過(guò)壓、過(guò)流、短路現(xiàn)象的保護(hù)電路及防雷和防電涌保護(hù)電路。本實(shí)用新型的用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其系統(tǒng)的管理控制方法為由嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊根據(jù)軟件模塊預(yù)置或鍵盤或通信的參量數(shù)據(jù)信息，比較不同輸入電力使用成本，調(diào)控電力輸入和輸出的配電，并根據(jù)電力監(jiān)測(cè)電路模塊監(jiān)測(cè)的傳感數(shù)據(jù)信息自動(dòng)對(duì)存儲(chǔ)器的參量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正和更新，實(shí)時(shí)生成電力調(diào)配指令。為了實(shí)現(xiàn)混合電力的智能配電，所述用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)的管理控制方法是，設(shè)定的參量數(shù)據(jù)信息至少包括分時(shí)段用電量、分時(shí)段發(fā)電量、蓄電量、額定用電量以及電力公司的階梯電價(jià)與相應(yīng)時(shí)段五種參量數(shù)據(jù)并按周期存于存儲(chǔ)器中作為比照參量數(shù)據(jù)，由嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊以每天的每個(gè)時(shí)段為周期，根據(jù)電力監(jiān)測(cè)電路模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的相應(yīng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，動(dòng)態(tài)生成當(dāng)天該時(shí)段當(dāng)前參量數(shù)據(jù)，并與該時(shí)段比照參量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，實(shí)時(shí)生成電力調(diào)配指令并通過(guò)系統(tǒng)總線電路調(diào)控蓄電池管控電路和保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路執(zhí)行該電力調(diào)配指令；在該時(shí)段周期結(jié)束時(shí)，根據(jù)本監(jiān)測(cè)周期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的當(dāng)前參量數(shù)據(jù)與比照參量數(shù)據(jù)相比的變化趨勢(shì)，生成新的該時(shí)段周期的比照參量數(shù)據(jù)，存于存儲(chǔ)器中作為下一次使用的比照參量數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型所述用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，特征還在于系統(tǒng)按清潔用電、低價(jià)用電，高價(jià)用電的優(yōu)先次序由嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊進(jìn)行評(píng)測(cè)和調(diào)控。通過(guò)蓄電池管控電路保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路調(diào)控電力輸入，電力輸出以及蓄電和放電，實(shí)現(xiàn)最佳智能配電和用電。為了合理配備和集成用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，本實(shí)用新型所述用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其系統(tǒng)的配備和集成與用戶接入的太陽(yáng)能發(fā)電或其他清潔電力的電量及蓄電池的容量設(shè)置與用戶用電量特別是各時(shí)段用電量相關(guān)，其特征在于用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)的配備和集成的原則方法是更多滿足下列條件①清潔電力的發(fā)電電量+蓄電量+低價(jià)時(shí)段電量>額定電量；②清潔電力的發(fā)電電量+低價(jià)時(shí)段電量> 日平均總用電量；③清潔電力發(fā)電時(shí)段發(fā)電量+蓄電量>清潔電力發(fā)電時(shí)段用電量；④清潔電力的發(fā)電電量> 1/3蓄電量；⑤蓄電池充電時(shí)間《低價(jià)時(shí)段電量的供電時(shí)間；系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)根據(jù)用戶實(shí)際用電的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)用戶進(jìn)行個(gè)性化調(diào)配和優(yōu)化并提示用戶調(diào)整用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)的配備和集成。利用本實(shí)用新型所述用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)全新的供電和用電的新模式、新技術(shù)、新系統(tǒng)。解決了很難讓用戶參與和加入清潔用電的自由主動(dòng)投資和使用分布式電源(EDR)的缺陷，使傳統(tǒng)用電與分布式電源應(yīng)用的有效融合，讓用戶能夠主動(dòng)、自主采用清潔能源又能有效在用戶級(jí)調(diào)配傳統(tǒng)用電并獲取最大投資效益。還可以為電力公司和其他清潔能源的投資者提供一種積極有效的多能源混合電力用電的盈利模式，實(shí)現(xiàn)在清潔能源的推廣過(guò)程中既能激勵(lì)用戶參又可以多方受益。

圖1是構(gòu)成用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)的原理框圖；圖2是嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊的框圖；圖3是一個(gè)用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成示意圖。圖4是電控開(kāi)關(guān)組示意圖
具體實(shí)施方式
作為實(shí)施例子，結(jié)合附圖對(duì)用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)給予說(shuō)明，但是，本實(shí)用新型的技術(shù)與方案不限于本實(shí)施例子給出的內(nèi)容。圖1給出了構(gòu)成用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)的原理框圖。如圖1所示，用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)采用嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)、電力監(jiān)測(cè)電路模塊(12)、蓄電池管控電路(13)、保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)、系統(tǒng)總線電路(15)以及AD/DA電路 01)、電參數(shù)監(jiān)測(cè)電路(22)、溫感監(jiān)測(cè)電路03)、充電電路(31)、放電電路(32)、放電器接口(3 和蓄電池組(41)、輸出端口組(42)、輸入端口組組成用戶系統(tǒng)。其特征是嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)通過(guò)系統(tǒng)總線電路(15)連接電力監(jiān)測(cè)電路模塊(12)、蓄電池管控電路(13)和保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)，蓄電池管控電路(13)與充電電路(31) 連接并經(jīng)系統(tǒng)總線電路(15)通過(guò)保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)與逆變電路(34)及蓄電池組Gl)相連，放電電路(32)與放電器接口(33)相連并經(jīng)蓄電池管控電路(13)通過(guò)系統(tǒng)總線電路(15)保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)與蓄電池組Gl)和輸出端口組02)、 輸入端口組G3)相連，電參數(shù)監(jiān)測(cè)電路02)和溫感監(jiān)測(cè)電路03)通過(guò)AD/DA電路Ql) 與電力監(jiān)測(cè)電路模塊(12)相連。用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)的管理控制方法為由嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊 (11)根據(jù)軟件模塊(10 預(yù)置或鍵盤(17 或通信(173)的參量數(shù)據(jù)信息，比較不同輸入電力的使用成本，調(diào)控電力輸入和輸出的配電，并根據(jù)電力監(jiān)測(cè)電路模塊(1 監(jiān)測(cè)的傳感數(shù)據(jù)信息自動(dòng)對(duì)存儲(chǔ)器(103)的參量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正和更新，并生成電力調(diào)配指令。圖2給出了采用嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊的框圖。如圖2所示，嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)由微處理器(101)、軟件模塊(102)、存儲(chǔ)器(103)、時(shí)鐘電路(104)、電源供應(yīng)電路(105)、系統(tǒng)總線驅(qū)動(dòng)電路與接口(106)、I/O驅(qū)動(dòng)電路(107)、總線(108)以及顯示電路(171)、鍵盤電路(172)、通信電路與接口(17 組成，其特征是微處理器(101)通過(guò)總線(108)與軟件模塊(102)、存儲(chǔ)器(103)、時(shí)鐘電路(104)、電源供應(yīng)電路(105)、系統(tǒng)總線驅(qū)動(dòng)電路與接口(106)相連，并通過(guò)總線(108)以及I/O驅(qū)動(dòng)電路(107)連接顯示電路 (171)、鍵盤電路(172)、通信電路與接口(173)；并通過(guò)系統(tǒng)總線驅(qū)動(dòng)電路與接口(106)與嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)、電力監(jiān)測(cè)電路模塊(12)、蓄電池管控電路(13)和保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路相連，并以異步通信方式實(shí)時(shí)接收電力監(jiān)測(cè)電路模塊(1 發(fā)送的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息。在嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)中，設(shè)定的參量數(shù)據(jù)信息至少包括分時(shí)段用電量、分時(shí)段發(fā)電量、蓄電量、額定用電量以及電力公司的階梯電價(jià)與相應(yīng)時(shí)段五種參量數(shù)據(jù)并按周期存于存儲(chǔ)器(103)中作為比照參量數(shù)據(jù)，由嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)以每天的每個(gè)時(shí)段為周期，根據(jù)電力監(jiān)測(cè)電路模塊(1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的相應(yīng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，動(dòng)態(tài)生成當(dāng)天該時(shí)段當(dāng)前參量數(shù)據(jù)，并與該時(shí)段比照參量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，實(shí)時(shí)生成電力調(diào)配指令并通過(guò)系統(tǒng)總線電路(15)調(diào)控蓄電池管控電路(13)和保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路 (14)執(zhí)行該電力調(diào)配指令；在該時(shí)段周期結(jié)束時(shí)，根據(jù)本監(jiān)測(cè)周期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的當(dāng)前參量數(shù)據(jù)與比照參量數(shù)據(jù)相比的變化趨勢(shì)，生成新的該時(shí)段周期的新的比照參量數(shù)據(jù)，存于存儲(chǔ)器(103)中作為下一次使用的比照參量數(shù)據(jù)。圖3給出了一個(gè)用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成示意圖，圖4是電控開(kāi)關(guān)組示意圖。系統(tǒng)各功能部件的連接關(guān)系與系統(tǒng)組成如圖3所示，包括管控子系統(tǒng)(301) 含有嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)、輸入端口組G3)及系統(tǒng)總線電路(15)以及保護(hù)電路和可電控開(kāi)關(guān)組，還包括顯示、鍵盤及通信部件；監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)(30 含有電力監(jiān)測(cè)電路模塊(⑵、AD/DA電路(21)、電參數(shù)監(jiān)測(cè)電路(22)、溫感監(jiān)測(cè)電路(23)、以及系統(tǒng)總線電路(15) 的連接電路與接口 ；充電子系統(tǒng)(303)含有充電電路(31)、系統(tǒng)總線電路(15)的連接電路與接口以及可電控開(kāi)關(guān)組；逆變與放電子系統(tǒng)(304)含有逆變電路(34)、放電電路(32)、放電器接口(33)以及系統(tǒng)總線電路(15)的連接電路與接口和可電控開(kāi)關(guān)組；保護(hù)電路及調(diào)控子系統(tǒng)(305)含有保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)、系統(tǒng)總線電路(15)的連接電路以及輸出端口組G2)；蓄電池子系統(tǒng)(306)含有兩組及以上的蓄電池組，一組為用戶供電時(shí)，另外一組可以進(jìn)行充電；每組蓄電池由多個(gè)單體蓄電池組成，每個(gè)蓄電池單體均與充電子系統(tǒng)(30 和逆變與放電子系統(tǒng)(304)相連，可以獨(dú)立進(jìn)行充電和放電，受控于充電電路(31) 和放電電路(3 及逆變電路(34)。在本例子中清潔能源選擇用太陽(yáng)能發(fā)電供電，與傳統(tǒng)電力供應(yīng)的市電構(gòu)成混合電力供電。即太陽(yáng)能電力(311)，市電接入(312)；為用戶提供的電力通過(guò)放電輸出(351)，直流輸出(352)，交流輸出(353)完成。用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)由于用戶接入的太陽(yáng)能發(fā)電或其他清潔電力的電量及蓄電池的容量設(shè)置與用戶用電量特別是各時(shí)段用電量相關(guān)，本例按如下原則方法進(jìn)行系統(tǒng)配備和集成，即①清潔電力的發(fā)電電量+蓄電量+低價(jià)時(shí)段電量>額定電量；②清潔電力的發(fā)電電量+低價(jià)時(shí)段電量>日平均總用電量；③清潔電力發(fā)電時(shí)段發(fā)電量+蓄電量>清潔電力發(fā)電時(shí)段用電量；④清潔電力的發(fā)電電量> 1/3蓄電量；⑤蓄電池充電時(shí)間《低價(jià)時(shí)段電量的供電時(shí)間；。本例系統(tǒng)的電參數(shù)采集傳感器和溫度參數(shù)信息采集傳感器分別設(shè)置在可電控開(kāi)關(guān)組的內(nèi)側(cè)(與電力輸入、輸出接口連接處為可電控開(kāi)關(guān)的外側(cè))；系統(tǒng)還設(shè)有過(guò)壓、過(guò)流、 短路及防雷和防電涌保護(hù)電路并設(shè)置在可電控開(kāi)關(guān)組與電力輸入、輸出接口連接的線路之間。系統(tǒng)安裝運(yùn)行后，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行軟件模塊(102)，按清潔用電、低價(jià)用電，高價(jià)用電的優(yōu)先次序由嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)進(jìn)行評(píng)測(cè)和調(diào)控。通過(guò)蓄電池管控電路(13)、 系統(tǒng)總線電路(15)及保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)調(diào)控電力輸入，電力輸出以及蓄電和放電，實(shí)現(xiàn)最佳智能配電和用電。隨著系統(tǒng)使用自動(dòng)根據(jù)用戶實(shí)際用電的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，可以對(duì)用戶進(jìn)行個(gè)性化調(diào)配和優(yōu)化并提示用戶調(diào)整用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)的集成配備。上述，說(shuō)明了用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)的構(gòu)成與示例，下面就上述系統(tǒng)的具體應(yīng)用給予舉例說(shuō)明。應(yīng)用實(shí)例及說(shuō)明一用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)用于家庭時(shí)，將現(xiàn)有的家用電表的市電輸出端與本系統(tǒng)的市電輸入端相連接，太陽(yáng)能發(fā)電的電力輸出端與本系統(tǒng)清潔能源電力輸入端相連接；再將用電器接入本系統(tǒng)的電力輸出端即可運(yùn)行了。對(duì)于家庭應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，全天均有可能用電，運(yùn)營(yíng)狀況可分為1.太陽(yáng)能可以發(fā)電時(shí)①用電器用電，系統(tǒng)根據(jù)連接及用電需求傳感信號(hào)，自動(dòng)連通直流直供或蓄電池直供，或蓄電逆變后供電。太陽(yáng)能供電大于用電需求時(shí)，多余電力用于蓄電池充電或進(jìn)行放電；當(dāng)太陽(yáng)能供電小于用電器需求時(shí)，不足部分利用蓄電池供電(直供或逆變后供電)，再不足時(shí)，可用市電(直供或轉(zhuǎn)換為直流供電)。②用電器停止用電，太陽(yáng)能可以發(fā)電時(shí)，先充蓄電池，充滿后，自動(dòng)進(jìn)行放電輸出。2.太陽(yáng)能不能發(fā)電在用電器用電時(shí)，太陽(yáng)能不足或不能發(fā)電時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)根據(jù)時(shí)段的相應(yīng)階梯電價(jià)比較和判斷選用蓄電池供電或低價(jià)時(shí)段的市電來(lái)供電；在夜間低峰電價(jià)時(shí)，為蓄電池補(bǔ)充一定比例電力，可根據(jù)近一階段用電參數(shù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)測(cè)，決定充電量。應(yīng)用實(shí)例及說(shuō)明二 機(jī)關(guān)、學(xué)校，以白天為主或延至傍晚為多。按要求接入系統(tǒng)，運(yùn)營(yíng)狀況為1.太陽(yáng)能供電系統(tǒng)以天為周期，統(tǒng)計(jì)分析一天的用電時(shí)間發(fā)布、太陽(yáng)能電力或與蓄電池一起供電，采取直供或逆變后供電；當(dāng)太陽(yáng)能供電大于用電時(shí)，多余電力為備用蓄電池組進(jìn)行充電，預(yù)測(cè)并控制到晚間下班時(shí)或到相應(yīng)階梯電價(jià)的低峰價(jià)供電時(shí)；對(duì)于用完蓄電的蓄電池， 在夜間用相應(yīng)階梯電價(jià)的低峰電價(jià)的市電進(jìn)行充電，或根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，可用第二天上午太陽(yáng)能供電進(jìn)行充電。2.太陽(yáng)能不供電時(shí)是否先用蓄電供電，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)階段電價(jià)進(jìn)行調(diào)控，將蓄電池電力用在相應(yīng)階梯電價(jià)高電價(jià)時(shí)段的用電，在相應(yīng)階梯電價(jià)的低電價(jià)時(shí)段進(jìn)行充電，使得用電成本最省。3.根據(jù)電力公司通知，本系統(tǒng)可以用作停電時(shí)，應(yīng)急用電。
權(quán)利要求1.用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，是采用嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)、電力監(jiān)測(cè)電路模塊(12)、蓄電池管控電路(13)、保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)、系統(tǒng)總線電路(15) 以及AD/DA電路01)、電參數(shù)監(jiān)測(cè)電路(22)、溫感監(jiān)測(cè)電路03)、充電電路(31)、放電電路(32)、放電器接口(33)、逆變電路(34)、系統(tǒng)電源(35)和蓄電池組01)、輸出端口組 (42)、輸入端口組03)組成系統(tǒng)，其特征是嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)通過(guò)系統(tǒng)總線電路(15)連接電力監(jiān)測(cè)電路模塊(12)、蓄電池管控電路(13)和保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路 (14)，蓄電池管控電路(13)與充電電路(31)連接并通過(guò)系統(tǒng)總線電路(15)及保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)與逆變電路(34)及蓄電池組Gl)相連，放電電路(32)與蓄電池管控電路(13)并通過(guò)系統(tǒng)總線電路(15)及保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)與蓄電池組Gl) 和輸出端口組(42)、輸入端口組03)相連，電參數(shù)監(jiān)測(cè)電路02)和溫感監(jiān)測(cè)電路03)通過(guò)AD/DA電路與電力監(jiān)測(cè)電路模塊(12)相連。
2.權(quán)利要求1所述用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)電源(35)與系統(tǒng)中的蓄電池管控電路(13)相連。
3.權(quán)利要求1所述用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，特征還在于系統(tǒng)中的蓄電池管控電路(13)通過(guò)系統(tǒng)總線電路(15)及保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)連接蓄電池組01)、電力輸出端口組(42)、電力輸入端口組03)。
4.權(quán)利要求1所述用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊(11)是由微處理器(101)、軟件模塊(102)、存儲(chǔ)器(103)、時(shí)鐘電路(104)、電源供應(yīng)電路(105)、 系統(tǒng)總線驅(qū)動(dòng)電路與接口(106)、I/O驅(qū)動(dòng)電路(107)、總線(108)以及顯示電路(171)、鍵盤電路(172)、通信電路與接口(173)組成，其特征是微處理器(101)通過(guò)總線(108)與軟件模塊(102)、存儲(chǔ)器(103)、時(shí)鐘電路(104)、電源供應(yīng)電路(105)、系統(tǒng)總線驅(qū)動(dòng)電路與接口(106)相連，并通過(guò)總線(108)以及I/O驅(qū)動(dòng)電路(107)連接顯示電路(171)、鍵盤電路 (172)、通信電路與接口(173)。
5.權(quán)利要求1所述用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其特征是蓄電池組Gl)設(shè)有兩組及以上的蓄電池組，每組蓄電池由多個(gè)單體蓄電池組成，與放電電路(3 連接并通過(guò)保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14)分別與充電電路(31)和逆變電路(34)相連。
6.權(quán)利要求1所述用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其電力監(jiān)測(cè)電路模塊(12)的特征是設(shè)有電參數(shù)和溫度參數(shù)信息采集傳感器電路與接口。
7.權(quán)利要求1所述用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)，其保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路(14) 的特征是設(shè)有針對(duì)過(guò)壓、過(guò)流、短路現(xiàn)象的保護(hù)電路及防雷和防電涌保護(hù)電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電力輸入輸出和調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用戶級(jí)混合電力智能配電系統(tǒng)。采用嵌入式管理控制系統(tǒng)模塊、電力監(jiān)測(cè)電路模塊、蓄電池管控電路、保護(hù)電路及調(diào)控開(kāi)關(guān)組電路、系統(tǒng)總線電路以及AD/DA電路、電參數(shù)監(jiān)測(cè)電路、溫感監(jiān)測(cè)電路、充電電路、放電電路、放電器接口、逆變電路、系統(tǒng)電源和蓄電池組、輸出端口組、輸入端口組組成該系統(tǒng)。在不影響傳統(tǒng)供電體系的前提下，提供一種嫁接在現(xiàn)有供電系統(tǒng)之上的用戶級(jí)混合用電控制系統(tǒng)與用電模式，使用戶能夠主動(dòng)、自由采用清潔能源又能有效在用戶級(jí)調(diào)配傳統(tǒng)用電并獲取最大投資效益。
文檔編號(hào)H02J3/00GK201966613SQ20102023655
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者周錫衛(wèi) 申請(qǐng)人:周錫衛(wèi)