一種電力控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種電力系統(tǒng)，包括多個電力設(shè)備，電力控制裝置，儲能裝置，所述電力控制設(shè)備包括優(yōu)先級設(shè)置部，用于設(shè)置所述電力設(shè)備的使用優(yōu)先級；所述電力控制系統(tǒng)能夠在不降低低優(yōu)先級電力設(shè)備的功率的情況下，通過儲能裝置的使用，實現(xiàn)對用電設(shè)備的自動優(yōu)化，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、實用的目的。
【專利說明】—種電力控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，尤其是涉及電力控制系統(tǒng)，以防止電力系統(tǒng)中的電流過大造成的短路或者斷電。

【背景技術(shù)】
[0002]用電負(fù)荷有照明、鍋爐、加熱裝置，生產(chǎn)裝置等多種類型負(fù)載，對于這些具有不同重要性等級的負(fù)載類型，電力公司在用電高峰時段，電力負(fù)荷緊張時，通常會分區(qū)域地切斷電力供應(yīng)，從而使該區(qū)域內(nèi)的各種用電負(fù)荷斷電停用，嚴(yán)重影響居民的日常生活，并且有可能帶來意想不到的不良影響，例如正在進(jìn)行的工作被迫停止，無法繼續(xù)進(jìn)行，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。另外，在非電力公司拉閘限電的情況下，居民戶內(nèi)的各種用電負(fù)載同時工作，也會出現(xiàn)超負(fù)荷的情況，從而造成局部短路，對正在工作的電器帶來不良影響。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中提供了在供電網(wǎng)絡(luò)中，可以將所提供的電力量控制為固定量以下，并且高效地分配電力的方法。如CN102341991B公開的，其通過降低優(yōu)先級較低的電器的用電量，將整體電力量控制在固定量以下，從而高效分配電力，避免造成斷電或者短路的情況。但是，該技術(shù)方案實際上降低了低優(yōu)先級的電器的用電量，延長了低優(yōu)先級的電器的工作時間，并且低優(yōu)先級的電器在額定功率下長時間運行，可能會造成電器損害，影響性能。
[0004]針對上述技術(shù)方案的缺陷，本發(fā)明提供了一種電力控制系統(tǒng)，能夠在不降低電力負(fù)荷的情況下，將電源所提供的電力量控制為特定量以下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]作為本發(fā)明的一個方面，提供了一種電力控制系統(tǒng)，包括:經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)部以無線或有線方式連接的電力設(shè)備；以及電力控制裝置，其中，所述電力設(shè)備包括:電力檢測部，用于測量或獲得所述電力設(shè)備的電力消耗，其中，所述電力控制裝置包括:電流檢測部，用于檢測流經(jīng)電源的一個以上的電氣系統(tǒng)的電流；電壓檢測部，用于檢測電源的電壓；電力計算部，用于根據(jù)所述電流檢測部和所述電壓檢測部的檢測信息來計算電力；收發(fā)器部，用于與所述電力設(shè)備進(jìn)行通信；上限設(shè)置部，用于設(shè)置流經(jīng)所述電流檢測部的電流的上限值；優(yōu)先級設(shè)置部，用于設(shè)置所述電力設(shè)備的使用優(yōu)先級；以及電力控制指示部，用于當(dāng)檢測到流經(jīng)所述電流檢測部的電流等于或大于所述上限設(shè)置部所設(shè)置的電流值時，輸出警告通知或者向所述電力設(shè)備輸出電力控制指示，其特征在于:所述電力控制系統(tǒng)還包括儲能裝置，所述電源能夠?qū)λ鰞δ苎b置進(jìn)行充電，所述儲能裝置與電力設(shè)備相連時能夠單獨作為電源使用；(1)如果所述電力設(shè)備的操作是與電力消耗減少的模式有關(guān)的操作，進(jìn)一步判斷儲能裝置是否在充電以及電量是否充滿，(i)如果儲能裝置正在充電或者其電量已滿，則無需將與是否能夠操作所述電力設(shè)備有關(guān)的詢問發(fā)送至所述電力控制裝置，直接根據(jù)該操作的指示來控制所述電力設(shè)備的操作，(ii)如果儲能裝置不在充電并且其電量未滿，則將是否能夠操作所述電力設(shè)備有關(guān)的詢問發(fā)送至所述電力控制裝置，所述電力控制裝置進(jìn)一步判斷操作所述電力設(shè)備而減少的電力是否足夠?qū)δ苎b置進(jìn)行充電，如果不足夠?qū)δ苎b置進(jìn)行充電，則電力控制裝置僅操作所述電力設(shè)備，如果足夠?qū)δ苎b置進(jìn)行充電，則電力控制裝置操作所述電力設(shè)備并且對儲能裝置進(jìn)行充電；(2)如果所述電力設(shè)備的操作是電力消耗增加的模式有關(guān)的操作，則將是否能夠操作所述電力設(shè)備有關(guān)的詢問發(fā)送至所述電力控制裝置，所述電力控制裝置判斷該電力消耗增加的電力導(dǎo)致變化后的電流是否超出所述上限設(shè)置部的設(shè)置電流的上限值，(i)如果不超出上限值，則電力控制裝置操作所述電力設(shè)備；(ii)如果超出了上限值，則電力控制裝置首先判斷儲能裝置在充電，如果在充電，則儲能裝置停止充電；然后電力控制裝置判斷停止充電后電源的電流是否超出電流的上限值，如果仍然超出電流的上限值，則將儲能裝置作為電力設(shè)備的補充電源；如果使用儲能裝置作為電力設(shè)備的補充電源后，電源的電流仍然超過電流的上限值，則根據(jù)電力設(shè)備的不同優(yōu)先級確定不同電力設(shè)備的工作模式。
[0006]進(jìn)一步地，上述方案中，所述電力設(shè)備分為兩組，第一組為僅與所述電源相連的電力設(shè)備，第二組為與所述電源以及所述儲能裝置相連的電力設(shè)備；所述第一組電力設(shè)備為操作過程中不能夠斷電的設(shè)備，所述第二組電力設(shè)備為操作過程中能夠斷電的設(shè)備；電力控制系統(tǒng)還包括切換開關(guān)，所述切換開關(guān)能夠斷開所述第二組電力設(shè)備與電源的連接。
[0007]進(jìn)一步地，上述方案中，在所述儲能裝置作為第二組電力設(shè)備的備用電源時，所述切換開關(guān)斷開所述第二組電力設(shè)備與電源的連接；電力控制裝置根據(jù)第一組電力設(shè)備的不同優(yōu)先級確定第一組電力設(shè)備中不同電力設(shè)備的工作模式；在所述儲能裝置不作為備用電源時，所述切換開關(guān)將所述第二組電力設(shè)備與所述電源連接。
[0008]進(jìn)一步地，上述方案中，還包括第二電力計算部，在所述儲能裝置作為第二組電力設(shè)備的備用電源時，通過第二電力計算部計算第二組電力設(shè)備的總電流，并且該第二組電力設(shè)備的總電流通過通信模塊傳送給電力控制裝置，當(dāng)包括第一組電力設(shè)備和第二組電力設(shè)備的總電流之和小于所述上限設(shè)置部的設(shè)置電流的上限值后，切換開關(guān)將所述第二組電力設(shè)備與所述電源連接，儲能裝置不再作為第二組電力設(shè)備的備用電源。
[0009]進(jìn)一步地，上述方案中，所述儲能裝置還包括電量監(jiān)測裝置，該電量監(jiān)測裝置實時監(jiān)測儲能裝置的剩余電量，當(dāng)儲能裝置在作為備用電源時，如果其剩余電量低于警戒電量，則切換開關(guān)重新將第二組電力設(shè)備與電源相連，電力控制裝置根據(jù)所有電力設(shè)備的不同優(yōu)先級確定不同電力設(shè)備的工作模式。
[0010]進(jìn)一步地，上述方案中，所述第一組電力設(shè)備的優(yōu)先級高于所述第二組電力設(shè)備的優(yōu)先級。
[0011]進(jìn)一步地，上述方案中，所述儲能設(shè)備還包括時間監(jiān)測裝置以及放電監(jiān)測裝置，如果所述電量監(jiān)測裝置在特定時間段內(nèi)監(jiān)測的電量是滿的，而且該時間段內(nèi)放電監(jiān)測裝置沒有監(jiān)測到該儲能設(shè)備有放電的操作，則將所述儲能裝置作為第二組電力設(shè)備的備用電源，斷開所述第二組電力設(shè)備與電源的連接。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是示出本發(fā)明的電力控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0013]圖2是其中電力控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明電力控制系統(tǒng)的工作流程圖。
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1是示出本發(fā)明的電力控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖，在本發(fā)明的第一實施例中，在用于將單相三線式220V引入的配電板20的輸入側(cè)處的電源線上設(shè)置有電流鉗，并且電力控制裝置10測量輸入電流LI和L2。配電板20的輸出線連接有如下器件:作為AC220V系統(tǒng)的電力設(shè)備5 ;作為AC IlOV系統(tǒng)的、處于LI相的電力設(shè)備I和電力設(shè)備2，處于L2相的連接有儲能裝置30，電力設(shè)備3和電力設(shè)備4，在儲能裝置30與配電板20之間具有切換開關(guān)40，該切換開關(guān)40通過關(guān)閉或打開能夠切換儲能裝置、電力設(shè)備3以及電力設(shè)備4與配電板之間的連接。可以在圖1中的各元件中各自設(shè)置無線通信裝置，實現(xiàn)各元件之間的相互通信。如圖2所示，電力控制裝置包括10:L1電流檢測部IIa和L2電流檢測部IIallb，用于檢測LI和L2相內(nèi)的電流；電壓檢測部12，用于檢測LI相或L2相的電壓；電力計算部13，用于根據(jù)電流檢測部和電壓檢測部的檢測信息來計算電力；收發(fā)器部21，用于與不同電力設(shè)備、儲能裝置以及切換開關(guān)進(jìn)行通信；上限設(shè)置部15，用于設(shè)置流經(jīng)所述LI或L2相的電流的上限值；優(yōu)先級設(shè)置部16，用于設(shè)置所述電力設(shè)備的使用優(yōu)先級；以及電力控制指示部17，用于當(dāng)檢測到流經(jīng)所述電流檢測部的電流等于或大于所述上限設(shè)置部所設(shè)置的電流值時，輸出警告通知或者向所述電力設(shè)備輸出電力控制指示。為了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，本發(fā)明中儲能裝置中可以包括變壓器以及穩(wěn)壓器，本發(fā)明中的電力設(shè)備中的控制單元可以采用如CN102341991B中IHCH所示的控制單元實現(xiàn)。
[0017]圖3示出了本發(fā)明的實施方案中進(jìn)行電力設(shè)備的操作時，本發(fā)明電力控制系統(tǒng)的工作流程。如圖3所示，首先判斷電力設(shè)備的操作是電力消耗減少還是增大的操作:(1)如果所述電力設(shè)備的操作是與電力消耗減少的模式有關(guān)的操作，進(jìn)一步判斷儲能裝置是否在充電以及電量是否充滿，(i)如果儲能裝置正在充電或者其電量已滿，則無需將與是否能夠操作所述電力設(shè)備有關(guān)的詢問發(fā)送至所述電力控制裝置，直接根據(jù)該操作的指示來控制所述電力設(shè)備的操作，(ii)如果儲能裝置不在充電并且其電量未滿，則將是否能夠操作所述電力設(shè)備有關(guān)的詢問發(fā)送至所述電力控制裝置，所述電力控制裝置進(jìn)一步判斷操作所述電力設(shè)備而減少的電力是否足夠?qū)δ苎b置進(jìn)行充電，如果不足夠?qū)δ苎b置進(jìn)行充電，則電力控制裝置僅操作所述電力設(shè)備，如果足夠?qū)δ苎b置進(jìn)行充電，則電力控制裝置操作所述電力設(shè)備并且對儲能裝置進(jìn)行充電；(2)如果所述電力設(shè)備的操作是電力消耗增加的模式有關(guān)的操作，則將是否能夠操作所述電力設(shè)備有關(guān)的詢問發(fā)送至所述電力控制裝置，所述電力控制裝置判斷該電力消耗增加的電力導(dǎo)致變化后的電流是否超出所述上限設(shè)置部的設(shè)置電流的上限值，(i)如果不超出上限值，則電力控制裝置操作所述電力設(shè)備；(ii)如果超出了上限值，則電力控制裝置首先判斷儲能裝置在充電，如果在充電，則儲能裝置停止充電；然后電力控制裝置判斷停止充電后電源的電流是否超出電流的上限值，如果仍然超出電流的上限值，則將儲能裝置作為電力設(shè)備的補充電源；如果使用儲能裝置作為電力設(shè)備的補充電源后，電源的電流仍然超過電流的上限值，則根據(jù)電力設(shè)備的不同優(yōu)先級確定不同電力設(shè)備的工作模式。通過本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過將系統(tǒng)的電力設(shè)備分成兩組以及使用儲能裝置，能夠在系統(tǒng)負(fù)擔(dān)增大的情況下，進(jìn)行系統(tǒng)負(fù)荷的切換，從而保證了電源的電流不超過最大電流，并且不需要降低電力設(shè)備的使用功率。
[0018]在本實施例中，所述電力設(shè)備分為兩組，第一組為僅與所述電源相連的電力設(shè)備的電力設(shè)備1、2、5，第二組為與所述電源以及所述儲能裝置相連的電力設(shè)備3、4;由于在使用儲能裝置的過程中需要進(jìn)行電源的切換，優(yōu)選的，所述第一組電力設(shè)備為操作過程中不能夠斷電的設(shè)備，所述第二組電力設(shè)備為操作過程中能夠斷電的設(shè)備。由于第一組電力設(shè)備的電力供應(yīng)較為穩(wěn)定，優(yōu)選的，在優(yōu)先級設(shè)置時，第一組電力設(shè)備的優(yōu)先級高于第二組電力設(shè)備。
[0019]在本實施例中，電力控制系統(tǒng)包括切換開關(guān)40，其用于斷開或連接所述第二組電力設(shè)備與電源的連接。在儲能裝置30作為第二組電力設(shè)備的備用電源時，切換開關(guān)40斷開所述第二組電力設(shè)備與電源的連接；電力控制裝置10根據(jù)第一組電力設(shè)備的不同優(yōu)先級確定第一組電力設(shè)備中不同電力設(shè)備的工作模式；在儲能裝置30不作為備用電源時，切換開關(guān)將40所述第二組電力設(shè)備與所述電源連接。進(jìn)一步地，上述方案中，還包括第二電力計算部50，在所述儲能裝置作為第二組電力設(shè)備的備用電源時，通過第二電力計算部50計算第二組電力設(shè)備的總電流，并且該第二組電力設(shè)備的總電流通過通信模塊傳送給電力控制裝置，當(dāng)包括第一組電力設(shè)備和第二組電力設(shè)備的總電流之和小于所述上限設(shè)置部的設(shè)置電流的上限值后，切換開關(guān)將所述第二組電力設(shè)備與所述電源連接，儲能裝置不再作為第二組電力設(shè)備的備用電源。
[0020]由于儲能裝置的電量是有限的，為了避免其作為補充電源時電量耗盡的情況。優(yōu)選的，儲能裝置30還可以包括電量監(jiān)測裝置，該電量監(jiān)測裝置實時監(jiān)測儲能裝置的剩余電量，當(dāng)儲能裝置在作為備用電源時，如果其剩余電量低于警戒電量，則切換開關(guān)40重新將第二組電力設(shè)備與電源相連，電力控制裝置根據(jù)所有電力設(shè)備的不同優(yōu)先級確定不同電力設(shè)備的工作模式。
[0021]電力系統(tǒng)大部分時候都是處于低負(fù)荷情況，因此在許多時候，儲能裝置可能都是充滿電處于空閑狀態(tài)，如果儲能裝置長時間不放電，可能影響其性能。進(jìn)一步的，儲能設(shè)備30還包括時間監(jiān)測裝置以及放電監(jiān)測裝置，如果所述電量監(jiān)測裝置在特定時間段內(nèi)監(jiān)測的電量是滿的，而且該時間段內(nèi)放電監(jiān)測裝置沒有監(jiān)測到該儲能設(shè)備有放電的操作，則將所述儲能裝置作為第二組電力設(shè)備的備用電源，斷開所述第二組電力設(shè)備與電源的連接。
[0022]上述實施例中的僅用于示范性的表示本發(fā)明的內(nèi)容。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，只要其不偏離本發(fā)明的技術(shù)效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電力控制系統(tǒng)，包括:經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)部以無線或有線方式連接的電力設(shè)備；以及電力控制裝置，其中，所述電力設(shè)備包括:電力檢測部，用于測量或獲得所述電力設(shè)備的電力消耗，其中，所述電力控制裝置包括:電流檢測部，用于檢測流經(jīng)電源的一個以上的電氣系統(tǒng)的電流；電壓檢測部，用于檢測電源的電壓；電力計算部，用于根據(jù)所述電流檢測部和所述電壓檢測部的檢測信息來計算電力；收發(fā)器部，用于與所述電力設(shè)備進(jìn)行通信；上限設(shè)置部，用于設(shè)置流經(jīng)所述電流檢測部的電流的上限值；優(yōu)先級設(shè)置部，用于設(shè)置所述電力設(shè)備的使用優(yōu)先級；以及電力控制指示部，用于當(dāng)檢測到流經(jīng)所述電流檢測部的電流等于或大于所述上限設(shè)置部所設(shè)置的電流值時，輸出警告通知或者向所述電力設(shè)備輸出電力控制指示，其特征在于:所述電力控制系統(tǒng)還包括儲能裝置，所述電源能夠?qū)λ鰞δ苎b置進(jìn)行充電，所述儲能裝置與電力設(shè)備相連時能夠單獨作為電源使用；(I)如果所述電力設(shè)備的操作是與電力消耗減少的模式有關(guān)的操作，進(jìn)一步判斷儲能裝置是否在充電以及電量是否充滿，(i)如果儲能裝置正在充電或者其電量已滿，則無需將與是否能夠操作所述電力設(shè)備有關(guān)的詢問發(fā)送至所述電力控制裝置，直接根據(jù)該操作的指示來控制所述電力設(shè)備的操作，(ii)如果儲能裝置不在充電并且其電量未滿，則將是否能夠操作所述電力設(shè)備有關(guān)的詢問發(fā)送至所述電力控制裝置，所述電力控制裝置進(jìn)一步判斷操作所述電力設(shè)備而減少的電力是否足夠?qū)δ苎b置進(jìn)行充電，如果不足夠?qū)δ苎b置進(jìn)行充電，則電力控制裝置僅操作所述電力設(shè)備，如果足夠?qū)δ苎b置進(jìn)行充電，則電力控制裝置操作所述電力設(shè)備并且對儲能裝置進(jìn)行充電；(2)如果所述電力設(shè)備的操作是電力消耗增加的模式有關(guān)的操作，則將是否能夠操作所述電力設(shè)備有關(guān)的詢問發(fā)送至所述電力控制裝置，所述電力控制裝置判斷該電力消耗增加的電力導(dǎo)致變化后的電流是否超出所述上限設(shè)置部的設(shè)置電流的上限值，(i)如果不超出上限值，則電力控制裝置操作所述電力設(shè)備；(ii)如果超出了上限值，則電力控制裝置首先判斷儲能裝置在充電，如果在充電，則儲能裝置停止充電；然后電力控制裝置判斷停止充電后電源的電流是否超出電流的上限值，如果仍然超出電流的上限值，則將儲能裝置作為電力設(shè)備的補充電源；如果使用儲能裝置作為電力設(shè)備的補充電源后，電源的電流仍然超過電流的上限值，則根據(jù)電力設(shè)備的不同優(yōu)先級確定不同電力設(shè)備的工作模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電力設(shè)備分為兩組，第一組為僅與所述電源相連的電力設(shè)備，第二組為與所述電源以及所述儲能裝置相連的電力設(shè)備；所述第一組電力設(shè)備為操作過程中不能夠斷電的設(shè)備，所述第二組電力設(shè)備為操作過程中能夠斷電的設(shè)備；電力控制系統(tǒng)還包括切換開關(guān)，所述切換開關(guān)能夠斷開所述第二組電力設(shè)備與電源的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述儲能裝置作為第二組電力設(shè)備的備用電源時，所述切換開關(guān)斷開所述第二組電力設(shè)備與電源的連接；電力控制裝置根據(jù)第一組電力設(shè)備的不同優(yōu)先級確定第一組電力設(shè)備中不同電力設(shè)備的工作模式；在所述儲能裝置不作為備用電源時，所述切換開關(guān)將所述第二組電力設(shè)備與所述電源連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述電力控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括第二電力計算部，在所述儲能裝置作為第二組電力設(shè)備的備用電源時，通過第二電力計算部計算第二組電力設(shè)備的總電流，并且該第二組電力設(shè)備的總電流通過通信模塊傳送給電力控制裝置，當(dāng)包括第一組電力設(shè)備和第二組電力設(shè)備的總電流之和小于所述上限設(shè)置部的設(shè)置電流的上限值后，切換開關(guān)將所述第二組電力設(shè)備與所述電源連接，儲能裝置不再作為第二組電力設(shè)備的備用電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述儲能裝置還包括電量監(jiān)測裝置，該電量監(jiān)測裝置實時監(jiān)測儲能裝置的剩余電量，當(dāng)儲能裝置在作為備用電源時，如果其剩余電量低于警戒電量，則切換開關(guān)重新將第二組電力設(shè)備與電源相連，電力控制裝置根據(jù)所有電力設(shè)備的不同優(yōu)先級確定不同電力設(shè)備的工作模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一組電力設(shè)備的優(yōu)先級高于所述第二組電力設(shè)備的優(yōu)先級。
7.一種電力控制系統(tǒng)，包括連接于電源的電力設(shè)備；以及電力控制裝置，其中，所述電力設(shè)備包括:電力檢測部，用于測量或獲得所述電力設(shè)備的電力消耗；所述電力控制設(shè)備能夠在不降低電力負(fù)荷的情況下，將電源所提供的電力控制為特定量以下。
8.權(quán)利要求7所述的電力控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電力控制設(shè)備包括優(yōu)先級設(shè)置部，用于設(shè)置所述電力設(shè)備的使用優(yōu)先級；所述電力控制系統(tǒng)能夠在不降低低優(yōu)先級電力設(shè)備的功率的情況下，將電源所提供的電力控制為特定量以下。
【文檔編號】H02J3/28GK104269874SQ201410519198
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月7日
【發(fā)明者】黃友鋒 申請人:黃友鋒