本發(fā)明專利技術(shù)屬于新能源發(fā)電與電力供給技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多電力多蓄電智能平衡供電系統(tǒng)與方法。通過多電力多蓄電智能平衡供電控制技術(shù)與方法,利用多任務(wù)并行控制與管理,進(jìn)行多電力多蓄電的平衡智能調(diào)配,解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,實(shí)現(xiàn)了多電力多蓄電的統(tǒng)籌管理,并行互補(bǔ),平衡調(diào)配,合理高效,多途徑確保滿足用戶負(fù)載用電的需求。實(shí)現(xiàn)了不穩(wěn)定的新能源電力通過智能平衡及補(bǔ)電使其穩(wěn)定,使新能源發(fā)電直接逆變?yōu)橛脩糌?fù)載供電,減少新能源發(fā)電到用戶用電的中間環(huán)節(jié)及轉(zhuǎn)換次數(shù),提高發(fā)電新能源電力利用率,同時(shí)也節(jié)省系統(tǒng)配置,在減少電力轉(zhuǎn)換的硬件,而且使新能源電力系統(tǒng)滿足同等用戶負(fù)載所需的電力供應(yīng)的情況下,可以減少蓄電池的配備,減少系統(tǒng)投資規(guī)模,提高投資和資源利用效率。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于新能源電力供給
,具體涉及。
技術(shù)介紹
面對(duì)全球能源趨于越來越緊張、越來越匱乏的形勢(shì),全球各國均努力開發(fā)和利用新能源,特別是太陽能和風(fēng)能無處不在,利用方便,形成了分布式清潔能源的主力之一。隨著技術(shù)進(jìn)步和科技發(fā)展,太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電的技術(shù)日趨成熟,成本也越來越低,加上政府的扶植,發(fā)達(dá)國家應(yīng)用太陽能電力和風(fēng)能電力迅速發(fā)展,從目前普遍的電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用,向就地使用的用戶側(cè)應(yīng)用發(fā)展,使應(yīng)用方式日趨科學(xué),商業(yè)模式也日趨合理,即發(fā)即用,用戶側(cè)應(yīng)用和管理的應(yīng)用方向,日趨明朗。面對(duì)巨大的用戶端分布式新能源(特別是光電和風(fēng)電)市場,面向電網(wǎng)側(cè)的現(xiàn)有技術(shù)與產(chǎn)品的缺陷越來越突出。新能源電力特別是分布式電力(如常見的風(fēng)電、光電),由于其發(fā)電及電力供給隨天氣變化而變化,輸出極不穩(wěn)定,不能滿足用戶直接使用的負(fù)載用電需求,所以現(xiàn)有技術(shù)的分布式電力供電系統(tǒng)都采用先蓄電再放電逆變后供給負(fù)載使用,這樣不僅增加了蓄電后再逆變的環(huán)節(jié),浪費(fèi)了電能轉(zhuǎn)換時(shí)的損耗,并在蓄電池放電時(shí),不能繼續(xù)充電,浪費(fèi)更多的分布式電力,而且,蓄電用完后,要繼續(xù)充電后再供電,這對(duì)用戶來說是很難接受的,現(xiàn)有技術(shù)的解決此問題方法是增加發(fā)電和蓄電池的數(shù)量,使系統(tǒng)按最大負(fù)載的負(fù)荷,即便是最大負(fù)荷的情況的出現(xiàn)不足10%,也用100%的最大負(fù)荷來配置系統(tǒng),增加了投資和資源浪費(fèi),降低了投資回報(bào)。除上述缺陷外,即使分布式電力用于充電,也因其電力不穩(wěn)定,使充電器電路不能按其固有的最佳算法和方式如期完成每一個(gè)充電的控制與步驟,使充電效果大打折扣,使蓄電池的性能與壽命受到很大影響。常用的現(xiàn)有技術(shù)與產(chǎn)品主要有兩個(gè)方式,其一是新能源電力(如光電、風(fēng)電)發(fā)電后經(jīng)逆變直接并網(wǎng),即電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用的電廠模式;其二是自發(fā)自用,新能源電力(如光電、風(fēng)電)發(fā)電后由于其不穩(wěn)定,所以先儲(chǔ)存在蓄電池中,再由蓄電池放電經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換成交流電后供用戶使用,這就是所謂的孤島模式。而今后的新技術(shù)是新能源發(fā)電先供用戶使用,使用有余時(shí),并網(wǎng)供電或調(diào)劑給其他系統(tǒng),也就是即發(fā)即用,即用即賣的用戶側(cè)管理的并網(wǎng)模式,圖I就是目前可見到的現(xiàn)有新技術(shù)系統(tǒng)與產(chǎn)品原理示意圖,但是其新能源電力為用戶負(fù)載供電,仍然是通過先蓄電再變電的模式,主要是解決新能源電力不穩(wěn)定的問題,通過蓄電后變成穩(wěn)定的電力,再逆變轉(zhuǎn)換成交流電后供用戶負(fù)載使用。目前,現(xiàn)有的新技術(shù)系統(tǒng)與產(chǎn)品其缺陷是I、如圖I所示,現(xiàn)有的新技術(shù)系統(tǒng)與產(chǎn)品是新能源電力經(jīng)過逆變后,再AC/DC電力轉(zhuǎn)換、充電蓄電、再DC/DC轉(zhuǎn)換和DC/AC逆變后為負(fù)載供電,增多了逆變和電力轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié),增加了投資,也增加了電力轉(zhuǎn)換與逆變的電力損耗;2、新能源電力經(jīng)DC/DC或經(jīng)逆變和AC/DC供充電器充電,由于新電的不穩(wěn)定性能,使得充電器針對(duì)蓄電池特性所設(shè)計(jì)的最佳充電控制方法,不能按設(shè)計(jì)執(zhí)行,嚴(yán)重影響了充電效果和蓄電池性能和壽命;3、由于新能源電力不能直接為用戶負(fù)載供電,是通過先蓄電再放電轉(zhuǎn)換和逆變后為負(fù)載供電,目前蓄電池蓄電的充電需要一個(gè)過程,幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間,因而現(xiàn)有技術(shù)的新能源發(fā)電、蓄電、供電三個(gè)環(huán)節(jié)是順序串行單任務(wù)工作方式,在蓄電過程中,蓄電池不能供電,此時(shí)負(fù)載用電就會(huì)出現(xiàn)短缺;另外,在供電過程中,又不能蓄電,而此時(shí)新能源電力所發(fā)電能就會(huì)浪費(fèi)或并網(wǎng)賣出,可以看出此技術(shù)方案的新能源電力,只有一部分(蓄電部分)是為用戶負(fù)載供電。4、目前,使上述技術(shù)方案改進(jìn)的一個(gè)方式就是增加蓄電池?cái)?shù)量一倍以上,并分成兩個(gè)以上部分,使得在一部分蓄電池充電時(shí),由另一部分蓄電池再為負(fù)載供電;但是這樣就會(huì)大大增加系統(tǒng)的成本和投資,降低了使用效率,增加了用電成本,減少了投資者的投資回報(bào)。為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,使新能源發(fā)電直接逆變?yōu)橛脩糌?fù)載供電,減 少新能源發(fā)電到用戶用電的中間環(huán)節(jié)及轉(zhuǎn)換次數(shù),提高新能源發(fā)電的電力利用率,同時(shí)也節(jié)省系統(tǒng)配置,在減少電力轉(zhuǎn)換的硬件,而且使新能源電力系統(tǒng)滿足同等用戶負(fù)載所需的電力供應(yīng)的情況下,可以減少蓄電池的配備,減少系統(tǒng)投資規(guī)模,提高投資和資源利用效率。為此目的,本專利技術(shù)提出了。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為了使新能源發(fā)電直接逆變?yōu)橛脩糌?fù)載供電,利用并行智能控制技術(shù),減少新能源發(fā)電到用戶用電的中間環(huán)節(jié)及轉(zhuǎn)換次數(shù),提高發(fā)電新能源電力利用率,解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,克服其缺陷,設(shè)計(jì)提出了,其系統(tǒng)是由網(wǎng)電接入端口、風(fēng)電接入端口、光電接入端口、分布式電力接入端口、蓄電池接入端口、電控選通開關(guān)組、蓄電池子系統(tǒng)、電控及保護(hù)開關(guān)、閾值通斷控制電路模塊、光電MPPT電路、風(fēng)電MPPT電路、AC/DC轉(zhuǎn)換電路、DC/DC變換電路、多體充電器、DC/AC逆變電路、交流輸出端口、直流輸出端口及多電力多蓄電智能調(diào)配控制器、系統(tǒng)操控與顯示裝置、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊、以及蓄電池電力輸出端口和網(wǎng)電電表、并網(wǎng)電表、通信接口組成,其特征是網(wǎng)電由網(wǎng)電電表及網(wǎng)電接入端口經(jīng)多個(gè)電控及保護(hù)開關(guān)、AC/DC轉(zhuǎn)換電路、多體充電器、電控選通開關(guān)組連接蓄電池組,并且,網(wǎng)電由網(wǎng)電電表及網(wǎng)電接入端口經(jīng)多個(gè)電控及保護(hù)開關(guān)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊連接交流輸出端口 ;風(fēng)電接入端口經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)、風(fēng)電MPPT電路、DC/DC變換電路、多體充電器、電控選通開關(guān)組連接蓄電池組,并且風(fēng)電接入端口經(jīng)多個(gè)電控及保護(hù)開關(guān)、風(fēng)電MPPT電路、DC/DC變換電路、DC/AC逆變電路、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊連接交流輸出端口,且風(fēng)電接入端口經(jīng)多個(gè)電控及保護(hù)開關(guān)、風(fēng)電MPPT電路、DC/DC變換電路、DC/AC逆變電路、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊、并網(wǎng)電表連接電網(wǎng);光電接入端口經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)、光電MPPT電路、DC/DC變換電路、多體充電器、電控選通開關(guān)組連接蓄電池組,并且光電接入端口經(jīng)多個(gè)電控及保護(hù)開關(guān)、光電MPPT電路、DC/DC變換電路、DC/AC逆變電路、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊連接交流輸出端口,且光電接入端口經(jīng)多個(gè)電控及保護(hù)開關(guān)、光電MPPT電路、DC/DC變換電路、DC/AC逆變電路、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊、并網(wǎng)電表連接電網(wǎng);分布式電力接入端口經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊、DC/DC變換電路、多體充電器、電控選通開關(guān)組連接蓄電池組,并且分布式電力接入端口經(jīng)多個(gè)電控及保護(hù)開關(guān)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊、DC/DC變換電路、DC/AC逆變電路、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊連接交流輸出端口,且分布式電力接入端口經(jīng)多個(gè)電控及保護(hù)開關(guān)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊、DC/DC變換電路、DC/AC逆變電路、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊、并網(wǎng)電表連接電網(wǎng);蓄電池電力輸出端口經(jīng)蓄電池接入端口、電控及保護(hù)開關(guān)閾值通斷控制電路模塊連接DC/DC變換電路進(jìn)行補(bǔ)電,并且蓄電池組經(jīng)電控選通開關(guān)組、多個(gè)電控及保護(hù)開關(guān)、閾值通斷控制電路模塊、DC/AC逆變電路、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊連接交流輸出端口,且蓄電池組經(jīng)電控選通開關(guān)組、多個(gè)電控多個(gè)開關(guān)、閾值通斷控制電路模塊、DC/AC逆變電路、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊、并網(wǎng)電表連接電網(wǎng),再有蓄電池組經(jīng)電控選通開關(guān)組、電控多個(gè)開關(guān)連接直流輸出端口;多電力多蓄電智能調(diào)配控制器與各電控及保護(hù)開關(guān)相連,還與電控選通開關(guān)組和 監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊及系統(tǒng)操控與顯示裝置連接,并且多電力多蓄電智能調(diào)配控制器還通過通信接口與具有通信口的功能部件和設(shè)備及系統(tǒng)相連;電控選通開關(guān)組為多個(gè)上位連接端和多個(gè)下位連接端的開關(guān)組,至少各有3個(gè)上本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多電力多蓄電智能平衡供電系統(tǒng)與方法,由網(wǎng)電接入端口(1)、風(fēng)電接入端口(2)、光電接入端口(3)、分布式電力接入端口(4)、蓄電池接入端口(5)、電控選通開關(guān)組(6)、蓄電池子系統(tǒng)(7)、電控及保護(hù)開關(guān)(8)、閾值通斷控制電路模塊(9)、光電MPPT電路(10)、風(fēng)電MPPT電路(11)、AC/DC轉(zhuǎn)換電路(12)、DC/DC變換電路(13)、多體充電器(14)、DC/AC逆變電路(15)、交流輸出端口(16)、直流輸出端口(17)及多電力多蓄電智能調(diào)配控制器(18)、系統(tǒng)操控與顯示裝置(19)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)、以及蓄電池電力輸出端口(21)和網(wǎng)電電表(22)、并網(wǎng)電表(23)、通信接口(24)組成,其特征是:網(wǎng)電由網(wǎng)電電表(22)及網(wǎng)電接入端口(1)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(81)、電控及保護(hù)開關(guān)(86)、AC/DC轉(zhuǎn)換電路(12)、電控及保護(hù)開關(guān)(813)、多體充電器(14)、電控選通開關(guān)組(6)連接蓄電池組(7i),并且,網(wǎng)電由網(wǎng)電電表(22)及網(wǎng)電接入端口(1)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(81)、電控及保護(hù)開關(guān)(811)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)連接交流輸出端口(16);風(fēng)電接入端口(2)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(82)、風(fēng)電MPPT電路(11)、DC/DC變換電路(13)、多體充電器(14)、電控選通開關(guān)組(6)連接蓄電池組(7i),并且風(fēng)電接入端口(2)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(82)、風(fēng)電MPPT電路(11)、DC/DC變換電路(13)、電控及保護(hù)開關(guān)(810)、DC/AC逆變電路(15)、電控及保護(hù)開關(guān)(812)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)連接交流輸出端口(16),且風(fēng)電接入端口(2)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(82)、風(fēng)電MPPT電路(11)、DC/DC變換電路(13)、電控及保護(hù)開關(guān)(810)、DC/AC逆變電路(15)、電控及保護(hù)開關(guān)(812)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)、電控及保護(hù)開關(guān)(814)、并網(wǎng)電表(23)連接電網(wǎng);光電接入端口(3)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(83)、光電MPPT電路(10)、DC/DC 變換電路(13)、多體充電器(14)、電控選通開關(guān)組(6)連接蓄電池組(7i),并且光電接入端口(3)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(83)、光電MPPT電路(10)、DC/DC變換電路(13)、電控及保護(hù)開關(guān)(810)、DC/AC逆變電路(15)、電控及保護(hù)開關(guān)(812)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)連接交流輸出端口(16),且光電接入端口(3)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(83)、光電MPPT電路(10)、DC/DC變換電路(13)、電控及保護(hù)開關(guān)(810)、DC/AC逆變電路(15)、電控及保護(hù)開關(guān)(812)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)、電控及保護(hù)開關(guān)(814)、并網(wǎng)電表(23)連接電網(wǎng);分布式電力接入端口(4)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(84)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)、DC/DC變換電路(13)、多體充電器(14)、電控選通開關(guān)組(6)連接蓄電池組(7n),并且分布式電力接入端口(4)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(84)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)、DC/DC變換電路(13)、電控及保護(hù)開關(guān)(810)、DC/AC逆變電路(15)、電控及保護(hù)開關(guān)(812)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)連接交流輸出端口(16),且分布式電力接入端口(4)經(jīng)電控及保護(hù)開關(guān)(84)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)、DC/DC變換電路(13)、電控及保護(hù)開關(guān)(810)、DC/AC逆變電路(15)、電控及保護(hù)開關(guān)(812)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)、電控及保護(hù)開關(guān)(814)、并網(wǎng)電表(23)連接電網(wǎng);蓄電池電力輸出端口(21)經(jīng)蓄電池接入端口(5)、電控及保護(hù)開關(guān)(85)閾值通斷控制電路模塊(91)連接DC/DC變換電路(13)進(jìn)行補(bǔ)電,并且蓄電池組(7i)經(jīng)電控選通開關(guān)組(6)、電控及保護(hù)開關(guān)(84)、閾值通斷控制電路模塊(92)、DC/AC逆變電路(15)、電控及保護(hù)開關(guān)(812)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)連接交流輸出端口(16),且蓄電池組(7i)經(jīng)電控選通開關(guān)組(6)、電控及保護(hù)開關(guān)(84)、閾值通斷控制電路模塊(92)、DC/AC逆變電路(15)、電控開關(guān)(812)、監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)、電控及保護(hù)開關(guān)(814)、并網(wǎng)電 表(23)連接電網(wǎng),再有蓄電池組(7i)經(jīng)電控選通開關(guān)組(6)、電控開關(guān)(89)連接直流輸出端口(17);多電力多蓄電智能調(diào)配控制器(18)與各電控及保護(hù)開關(guān)(8j)相連,還與電控選通開關(guān)組(6)和監(jiān)測(cè)計(jì)量與保護(hù)模塊(20)及系統(tǒng)操控與顯示裝置(19)連接...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:周錫衛(wèi),
申請(qǐng)(專利權(quán))人:周錫衛(wèi),
類型:發(fā)明
國別省市:
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