一种自动化电能监控存储系统技术方案

本发明专利技术涉及电能存储技术领域，尤其涉及一种自动化电能监控存储系统，所述系统包括发电模块、储能模块、检测模块以及控制模块，通过按层次进行工作的电能存储单元及热能存储单元对电能进行分层次存储，电能存储单元通过终端用电端直接为用户提供电能，热能存储单元通过将发电模块的电能存储为热能并在需要时通过将热能传递至热能转换单元以使存储的热能重新转化为电能进行利用，通过热电的转化及存储，一方面有效的扩大了系统的电能存储量，另一方面，通过热电转化能够稳定为用户提供电能供给。供给。供给。

【技术实现步骤摘要】
一种自动化电能监控存储系统


[0001]本专利技术涉及电能存储
，尤其涉及一种自动化电能监控存储系统。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的发展，光伏发电因为其能源利用率高，相关设施便于铺设而被广泛应用于发电领域，但是由于光伏发电的不稳定性，现有的光伏电能存储系统一般无法作为稳定的电能供应源进行电能供应而多作为备用电能。
[0003]中国专利技术公开号CN114142487A，提供了一种光伏能源综合电能质量治理装置，该专利技术由电能治理组件、储能装置和物联网管理系统组成；物联网管理系统连结用户侧、设备侧及电网；电能治理组件包括无功补偿装置、暂态保护模块和有源电力滤波装置，电能治理组件通过物联网管理系统与电网和负荷相连；储能装置通过物联网管理系统与电网和负荷相连；物联网管理系统具有两种工作状态，分为并网状态和离网状态，并网状态下物联网管理系统控制电网的电能和光伏能源的电能为负荷供电；离网状态下物联网管理系统可以通过控制储能装置及光伏能源的电能为负荷供电。该专利技术能够实现光伏能源输入后的电能质量管控。
[0004]上述技术方案存在无法作为稳定的电能供应源进行电能供应的弊端，因而无法为用户提供稳定的电能供应。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种自动化电能监控存储系统，用以克服现有技术中采用光伏发电的电能存储系统无法为用户端提供稳定电能供应的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种自动化电能监控存储系统，包括：发电模块，其包括用以将热能转换为电能的若干热能转换单元以及用以将光能转换为电能的若干光能转换单元；储能模块，其与终端供电端以及发电模块连接，包括用以存储发电模块输送的电能并将存储的电能输送至所述终端供电端的电能存储单元以及用以将所述发电模块产生的电能转换为热能并进行存储的热能存储单元；检测模块，其与所述发电模块、所述储能模块以及终端供电端分别连接，用以检测所述发电模块的发电量、所述电能存储单元的电能存储量、所述热能存储单元的热能存储量以及所述终端供电端的电能需求量；控制模块，其包括均与所述发电模块、储能模块以及检测模块分别连接的第一控制单元、第二控制单元以及第三控制单元，其中，所述第一控制单元用以在预设第一条件根据预设参照时间内所述终端供电端的电能需求量与所述发电模块的发电量确定所述电能存储单元的电能存储水平；所述第二控制单元用以在预设第二条件根据预设参照时间内所述电能需求量与所述发电量的供需差值确定针对所述热能存储单元的热能传送功率的调整方式；
所述第三控制单元用以在预设第三条件根据所述热能存储单元的热能存储量确定所述热能存储单元是否具有供能条件以判断是否对所述热能存储单元的热能传送功率进行调整；其中，所述预设第一条件为所述第一控制单元判定所述发电模块的电能存储水平处于低电量水平，所述预设第二条件为所述第二控制单元判定开启所述电能存储单元向所述热能存储单元提供热能，所述预设第三条件为所述热能存储单元的热能传送功率调整至设定值。
[0007]进一步地，所述热能存储单元还包括，与所述发电模块的电能输出端相连，用以将所述发电模块提供的电能转换为热能的电热转换器，与所述热能转换单元、光能转换单元以及电能存储单元连接用以将所述热能转换单元、光能转换单元以及所述电能存储单元所产生的热量传递至储热器的热能转换器，所述储热器分别与所述热能转换单元以及电能存储单元连接，用以存储热能以及向所述热能转换单元以及电能存储单元输出热能。
[0008]进一步地，所述电能转换单元包括储电装置和温度调整装置，所述温度调整装置分别与所述储电装置以及所述储热器相连，以使所述储电装置与所述储热器之间形成热量传递，所述温度调整装置包括升温调整管路和降温调整管路，以调整所述储电装置的工作温度。
[0009]进一步地，所述第一控制单元根据所述电能存储单元的电能存储总量Qn确定电能存储单元的电能存储水平，其中，所述第一控制单元将所述电能存储总量Qn与第一储电电量标准QN1和第二储电电量标准QN2进行对比，0＜QN1＜QN2，在第一电能存储总量对比结果下，所述第一控制单元判定所述电能存储单元的电能存储总量低于标准且处于低电量水平，所述第一控制单元根据所述终端供电端的电能需求与所述发电模块的电能供给确定所述发电模块的发电方式；在第二电能存储总量对比结果下，所述第一控制单元判定所述电能存储单元的电能存储总量符合标准且处于正常电量水平，所述第一控制单元控制所述发电模块向所述电能存储单元供电以使所述电能存储单元储存电能；在第三电能存储总量对比结果下，所述第一控制单元判定所述电能存储单元的电能存储总量高于标准且处于高电量水平，所述第一控制单元控制所述发电模块向所述热能存储单元供电以使所述发电模块产生的电能以热能形式存储在所述热能存储单元；所述第一电能存储总量对比结果为Qn≤QN1，所述第二电能存储总量对比结果为QN1＜Qn≤QN2，所述第三电能存储总量对比结果为Qn＞QN2。
[0010]进一步地，所述第二控制单元在所述预设第一条件根据预设参照时间内所述终端供电端的电能需求量Qm1与所述发电模块的发电量Qf的供需参量x确定所述发电模块的发电方式以向所述电能存储单元供电，其中，所述第一控制单元设置有供需参量标准X1，1＜X1＜2，设定供需参量x=Qf/Qm1，并将所述供需参量x与所述供需参量标准X1进行对比，在第一供需参量对比结果下，所述第一控制单元判定所述发电模块的发电量无法满足所述终端供电端的电能需求，所述第一控制单元控制所述热能转换器开启向所述热能转换单元提供热能以使所述发电模块的发电量增加；在第二供需参量对比结果下，所述第一控制单元判定所述发电模块的发电量能够
满足所述终端供电端的电能需求，所述第一控制单元控制所述发电模块的电能输出端向所述电能存储单元供电以使所述电能存储单元储存电能；所述第一供需参量对比结果为x＜X1，所述第二供需参量对比结果为x≥X1。
[0011]进一步地，所述第二控制单元在所述预设第二条件根据预设参照时间内所述终端供电端的电能需求量Qm1与所述发电模块的发电量Qf的供需差值qx确定针对所述热能存储单元的热能传送功率的调整方式，包括：在预设第一调整条件，所述第二控制单元判定采用第一调整方式，根据第一热能传送功率调节系数与所述热能转换器的基础热能传送功率调整所述热能转换器的热能传送功率调整至第一功率值；在预设第二调整条件，所述第二控制单元判定采用第二调整方式，根据第二热能传送功率调节系数与所述热能转换器的基础热能传送功率调整所述热能转换器的热能传送功率调整至第二功率值；在预设第三调整条件，所述第二控制单元判定采用第三调整方式，根据第三热能传送功率调节系数与所述热能转换器的基础热能传送功率调整所述热能转换器的热能传送功率调整至第三功率值；在预设第四调整条件，所述第二控制单元判定采用第四调整方式，根据第四热能传送功率调节系数与所述热能转换器的基础热能传送功率调整所述热能转换器的热能传送功率调整至第四功率值；其中，设定供需差值qx=Qf
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Qm1，所述预设第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化电能监控存储系统，其特征在于，包括：发电模块，其包括用以将热能转换为电能的若干热能转换单元以及用以将光能转换为电能的若干光能转换单元；储能模块，其与终端供电端以及所述发电模块连接，包括用以存储发电模块输送的电能并将存储的电能输送至所述终端供电端的电能存储单元以及用以将所述发电模块产生的电能转换为热能并进行存储的热能存储单元；检测模块，其与所述发电模块、所述储能模块以及终端供电端分别连接，用以检测所述发电模块的发电量、所述电能存储单元的电能存储量、所述热能存储单元的热能存储量以及所述终端供电端的电能需求量；控制模块，其包括均与所述发电模块、储能模块以及检测模块分别连接的第一控制单元、第二控制单元以及第三控制单元，其中，所述第一控制单元用以在预设第一条件根据预设参照时间内所述终端供电端的电能需求量与所述发电模块的发电量确定所述电能存储单元的电能存储水平；所述第二控制单元用以在预设第二条件根据预设参照时间内所述电能需求量与所述发电量的供需差值确定针对所述热能存储单元的热能传送功率的调整方式；所述第三控制单元用以在预设第三条件根据所述热能存储单元的热能存储量确定所述热能存储单元是否具有供能条件以判断是否对所述热能存储单元的热能传送功率进行调整；其中，所述预设第一条件为所述第一控制单元判定所述发电模块的电能存储水平处于低电量水平，所述预设第二条件为所述第二控制单元判定开启所述电能存储单元向所述热能存储单元提供热能，所述预设第三条件为所述热能存储单元的热能传送功率调整至设定值。2.根据权利要求1所述的自动化电能监控存储系统，其特征在于，所述热能存储单元还包括，与所述发电模块的电能输出端相连，用以将所述发电模块提供的电能转换为热能的电热转换器，与所述热能转换单元、光能转换单元以及电能存储单元连接用以将所述热能转换单元、光能转换单元以及所述电能存储单元所产生的热量传递至储热器的热能转换器，所述储热器分别与所述热能转换单元以及电能存储单元连接，用以存储热能以及向所述热能转换单元以及电能存储单元输出热能。3.根据权利要求2所述的自动化电能监控存储系统，其特征在于，所述电能转换单元包括储电装置和温度调整装置，所述温度调整装置分别与所述储电装置以及所述储热器相连，以使所述储电装置与所述储热器之间形成热量传递，所述温度调整装置包括升温调整管路和降温调整管路，以调整所述储电装置的工作温度。4.根据权利要求3所述的自动化电能监控存储系统，其特征在于，所述第一控制单元根据所述电能存储单元的电能存储总量Qn确定电能存储单元的电能存储水平，其中，所述第一控制单元将所述电能存储总量Qn与第一储电电量标准QN1和第二储电电量标准QN2进行对比，0＜QN1＜QN2，在第一电能存储总量对比结果下，所述第一控制单元判定所述电能存储单元的电能存储总量低于标准且处于低电量水平，所述第一控制单元根据所述终端供电端的电能需求与所述发电模块的电能供给确定所述发电模块的发电方式；
在第二电能存储总量对比结果下，所述第一控制单元判定所述电能存储单元的电能存储总量符合标准且处于正常电量水平，所述第一控制单元控制所述发电模块向所述电能存储单元供电以使所述电能存储单元储存电能；在第三电能存储总量对比结果下，所述第一控制单元判定所述电能存储单元的电能存储总量高于标准且处于高电量水平，所述第一控制单元控制所述发电模块向所述热能存储单元供电以使所述发电模块产生的电能以热能形式存储在所述热能存储单元；所述第一电能存储总量对比结果为Qn≤QN1，所述第二电能存储总量对比结果为QN1＜Qn≤QN2，所述第三电能存储总量对比结果为Qn＞QN2。5.根据权利要求4所述的自动化电能监控存储系统，其特征在于，所述第二控制单元在所述预设第一条件根据预设参照时间内所述终端供电端的电能需求量Qm1与所述发电模块的发电量Qf的供需参量x确定所述发电模块的发电方式以向所述电能存储单元供电，其中，所述第一控制单元设置有供需参量标准X1，1＜X1＜2，设定供需参量x=Qf/Qm1，并将所述供需参量x与所述供需参量标准X1进行对比，在第一供需参量对比结果下，所述第一控制单元判定所述发电模块的发电量无法满足所述终端供电端的电能需求，所述第一控制单元控制所述热能转换器开启向所述热能转换单元提供热能以使所述发电模块的发电量增加；在第二供需参量对比结果下，所述第一控制单元判定所述发电模块的发电量能够满足所述终端供电端的电能需求，所述第一控制单元控制所述发电模块的电能输出端向所述电能存储单元供电以使所述电能存储单元储存电能；所述第一供需参量对比结果为x＜X1，所述第二供需参量对比结果为x≥X1。6.根据权利要求5所述的自动化电能监控存储系统，其特征在于，所述第二控制单元在所述预设第二条件根据预设参照时间内所述终端供电端的电能需求量Qm1与所述发电模块的发电量Qf的供需差值qx确定针对所述热能存储单元的热能传送功率的调整方式，包括：在预设第一调整条件，所述第二控制单元判定采用第一调整方式，根据第一热能传送功率调节系数与所述热能转换器的基础热能传送功率调整所述热能转换器的热能传送功率调整至第一功率值；在预设第二调整条件，所述第二控制单元判定采用第二调整方式，根据第二热能传送功率调节系数与所述热能转换器的基础热能传送功率调整所述热能转换器的热能传送功率调整至第二功率值；在预设第三调整条件，所述第二控制单元判定采用第三调整方式，根据第三热能传送功率调节系数与所述热能转换器的基础热能传送功率调整所述热能转换器的热能传送功率调整至第三功率值；在预设第四调整条件，所述第二控制单元判定采用第四调整方式，根据第四热能传送功率调节系数与所述热能转换器的基础热能传送功率调整所述热能转换器的热能传送功率调整至第四功率值；其中，设定供需差值qx=Qf
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Qm1，所述预设第二条件还需满足x＜X1，所述预设第一调整条件为qx＜0，所述预设第二调整条件为0≤qx＜QX1，所述预设第三调整条件为Q...

【专利技术属性】
技术研发人员：汉京晓，孔祥飞，吴佳睿，
申请(专利权)人：河北工业大学中铁建设集团机电安装有限公司，
类型：发明
国别省市：