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一种多电力多蓄电智能平衡供电系统技术方案

技术编号:6537228 阅读:332 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术属于新能源发电与电力供给技术领域,具体涉及一种多电力多蓄电智能平衡供电系统。通过多电力多蓄电智能平衡供电控制技术,利用多任务并行控制与管理,进行多电力多蓄电的平衡智能调配,解决了现有技术存在的缺陷,实现了多电力多蓄电的统筹管理,并行互补,平衡调配,合理高效,多途径确保满足用户负载用电的需求。实现了不稳定的新能源电力通过智能平衡及补电使其稳定,使新能源发电直接逆变为用户负载供电,减少新能源发电到用户用电的中间环节及转换次数,提高发电新能源电力利用率,同时也节省系统配置,在减少电力转换的硬件,而且使新能源电力系统满足同等用户负载所需的电力供应的情况下,可以减少蓄电池的配备,减少系统投资规模,提高投资和资源利用效率。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术属于新能源电力供给
,具体涉及一种多电力多蓄电智能平衡供电系统
技术介绍
面对全球能源趋于越来越紧张、越来越匮乏的形势,全球各国均努力开发和利用新能源,特别是太阳能和风能无处不在,利用方便,形成了分布式清洁能源的主力之一。随着技术进步和科技发展,太阳能发电、风能发电的技术日趋成熟,成本也越来越低,加上政府的扶植,发达国家应用太阳能电力和风能电力迅速发展,从目前普遍的电网侧应用,向就地使用的用户侧应用发展,使应用方式日趋科学,商业模式也日趋合理,即发即用,用户侧应用和管理的应用方向,日趋明朗。面对巨大的用户端分布式新能源(特别是光电和风电) 市场,面向电网侧的现有技术与产品的缺陷越来越突出。新能源电力特别是分布式电力(如常见的风电、光电),由于其发电及电力供给随天气变化而变化,输出极不稳定,不能满足用户直接使用的负载用电需求,所以现有技术的分布式电力供电系统都采用先蓄电再放电逆变后供给负载使用,这样不仅增加了蓄电后再逆变的环节,浪费了电能转换时的损耗,并在蓄电池放电时,不能继续充电,浪费更多的分布式电力,而且,蓄电用完后,要继续充电后再供电,这对用户来说是很难接受的,现有技术的解决此问题方法是增加发电和蓄电池的数量,使系统按最大负载的负荷,即便是最大负荷的情况的出现不足10%,也用100%的最大负荷来配置系统,增加了投资和资源浪费,降低了投资回报。除上述缺陷外,即使分布式电力用于充电,也因其电力不稳定,使充电器电路不能按其固有的最佳算法和方式如期完成每一个充电的控制与步骤,使充电效果大打折扣,使蓄电池的性能与寿命受到很大影响。常用的现有技术与产品主要有两个方式,其一是新能源电力(如光电、风电)发电后经逆变直接并网,即电网侧应用的电厂模式;其二是自发自用,新能源电力(如光电、 风电)发电后由于其不稳定,所以先储存在蓄电池中,再由蓄电池放电经逆变转换成交流电后供用户使用,这就是所谓的孤岛模式。而今后的新技术是新能源发电先供用户使用,使用有余时,并网供电或调剂给其他系统,也就是即发即用,即用即卖的用户侧管理的并网模式,图1就是目前可见到的现有新技术系统与产品原理示意图,但是其新能源电力为用户负载供电,仍然是通过先蓄电再变电的模式,主要是解决新能源电力不稳定的问题,通过蓄电后变成稳定的电力,再逆变转换成交流电后供用户负载使用。目前,现有的新技术系统与产品其缺陷是1、如图1所示,现有的新技术系统与产品是新能源电力经过逆变后,再AC/DC电力转换、充电蓄电、再DC/DC转换和DC/AC逆变后为负载供电,增多了逆变和电力转换的环节, 增加了投资,也增加了电力转换与逆变的电力损耗;2、新能源电力经DC/DC或经逆变和AC/DC供充电器充电,由于新电的不稳定性能,使得充电器针对蓄电池特性所设计的最佳充电控制方法,不能按设计执行,严重影响了充电效果和蓄电池性能和寿命;3、由于新能源电力不能直接为用户负载供电,是通过先蓄电再放电转换和逆变后为负载供电,目前蓄电池蓄电的充电需要一个过程,几个小时的时间,因而现有技术的新能源发电、蓄电、供电三个环节是顺序串行单任务工作方式,在蓄电过程中,蓄电池不能供电, 此时负载用电就会出现短缺;另外,在供电过程中,又不能蓄电,而此时新能源电力所发电能就会浪费或并网卖出,可以看出此技术方案的新能源电力,只有一部分(蓄电部分)是为用户负载供电。4、目前,使上述技术方案改进的一个方式就是增加蓄电池数量一倍以上,并分成两个以上部分,使得在一部分蓄电池充电时,由另一部分蓄电池再为负载供电;但是这样就会大大增加系统的成本和投资,降低了使用效率,增加了用电成本,减少了投资者的投资回报。为了解决上述现有技术存在的缺陷,使新能源发电直接逆变为用户负载供电,减少新能源发电到用户用电的中间环节及转换次数,提高新能源发电的电力利用率,同时也节省系统配置,在减少电力转换的硬件,而且使新能源电力系统满足同等用户负载所需的电力供应的情况下,可以减少蓄电池的配备,减少系统投资规模,提高投资和资源利用效率。为此目的,本技术专利技术提出了一种多电力多蓄电智能平衡供电系统。
技术实现思路
本技术为了使新能源发电直接逆变为用户负载供电,减少新能源发电到用户用电的中间环节及转换次数,提高发电新能源电力利用率,解决现有技术存在的问题,克服其缺陷,设计提出了一种多电力多蓄电智能平衡供电系统,其系统是由网电接入端口、风电接入端口、光电接入端口、分布式电力接入端口、蓄电池接入端口、电控选通开关组、蓄电池子系统、电控及保护开关、阈值通断控制电路模块、光电MPPT电路、风电MPPT电路、AC/DC转换电路、DC/DC变换电路、多体充电器、DC/AC逆变电路、交流输出端口、直流输出端口及多电力多蓄电智能调配控制器、系统操控与显示装置、监测计量与保护模块、以及蓄电池电力输出端口和网电电表、并网电表、通信接口组成,其特征是网电由网电电表及网电接入端口经多个电控及保护开关、AC/DC转换电路、多体充电器、电控选通开关组连接蓄电池组,并且,网电由网电电表及网电接入端口经多个电控及保护开关、监测计量与保护模块连接交流输出端口 ;风电接入端口经电控及保护开关、风电MPPT电路、DC/DC变换电路、多体充电器、 电控选通开关组连接蓄电池组,并且风电接入端口经多个电控及保护开关、风电MPPT电路、DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路、监测计量与保护模块连接交流输出端口,且风电接入端口经多个电控及保护开关、风电MPPT电路、DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路、监测计量与保护模块、并网电表连接电网;光电接入端口经电控及保护开关、光电MPPT电路、DC/DC变换电路、多体充电器、 电控选通开关组连接蓄电池组,并且光电接入端口经多个电控及保护开关、光电MPPT电路、DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路、监测计量与保护模块连接交流输出端口,且光电接入端口经多个电控及保护开关、光电MPPT电路、DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路、监测计量与保护模块、并网电表连接电网;分布式电力接入端口经电控及保护开关、监测计量与保护模块、DC/DC变换电路、 多体充电器、电控选通开关组连接蓄电池组,并且分布式电力接入端口经多个电控及保护开关、监测计量与保护模块、DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路、监测计量与保护模块连接交流输出端口,且分布式电力接入端口经多个电控及保护开关、监测计量与保护模块、DC/DC 变换电路、DC/AC逆变电路、监测计量与保护模块、并网电表连接电网;蓄电池电力输出端口经蓄电池接入端口、电控及保护开关阈值通断控制电路模块连接DC/DC变换电路进行补电,并且蓄电池组经电控选通开关组、多个电控及保护开关、阈值通断控制电路模块、DC/AC逆变电路、监测计量与保护模块连接交流输出端口,且蓄电池组经电控选通开关组、多个电控多个开关、阈值通断控制电路模块、DC/AC逆变电路、监测计量与保护模块、并网电表连接电网,再有蓄电池组经电控选通开关组、电控多个开关连接直流输出端口;多电力多蓄电智能调配控制器与各电控及保护开关相连,还与电控选通开关组和监测计量与保护模块及系统操控与显示装置连接,并且多电力多蓄电智能调配控制器还通过通信接口与具有通本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种多电力多蓄电智能平衡供电系统,由网电接入端口(1)、风电接入端口(2)、光电接入端口(3)、分布式电力接入端口(4)、蓄电池接入端口(5)、电控选通开关组(6)、蓄电池子系统(7)、电控及保护开关(8)、阈值通断控制电路模块(9)、光电MPPT电路(10)、风电MPPT电路(11)、AC/DC转换电路(12)、DC/DC变换电路(13)、多体充电器(14)、DC/AC逆变电路(15)、交流输出端口(16)、直流输出端口(17)及多电力多蓄电智能调配控制器(18)、系统操控与显示装置(19)、监测计量与保护模块(20)、以及蓄电池电力输出端口(21)和网电电表(22)、并网电表(23)、通信接口(24)组成,其特征是:网电由网电电表(22)及网电接入端口(1)经电控及保护开关(81)、电控及保护开关(86)、AC/DC转换电路(12)、电控及保护开关(813)、多体充电器(14)、电控选通开关组(6)连接蓄电池组(7i),并且,网电由网电电表(22)及网电接入端口(1)经电控及保护开关(81)、电控及保护开关(811)、监测计量与保护模块(20)连接交流输出端口(16);风电接入端口(2)经电控及保护开关(82)、风电MPPT电路(11)、DC/DC变换电路(13)、多体充电器(14)、电控选通开关组(6)连接蓄电池组(7i),并且风电接入端口(2)经电控及保护开关(82)、风电MPPT电路(11)、DC/DC变换电路(13)、电控及保护开关(810)、DC/AC逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块(20)连接交流输出端口(16),且风电接入端口(2)经电控及保护开关(82)、风电MPPT电路(11)、DC/DC变换电路(13)、电控及保护开关(810)、DC/AC逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块(20)、电控及保护开关(814)、并网电表(23)连接电网;光电接入端口(3)经电控及保护开关(83)、光电MPPT电路(10)、DC/DC变换电路(13)、多体充电器(14)、电控选通开关组(6)连接蓄电池组(7i),并且光电接入端口(3)经电控及保护开关(83)、光电MPPT电路(10)、DC/DC变换电路(13)、电控及保护开关(810)、DC/AC逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块(20)连接交流输出端口(16),且光电接入端口(3)经电控及保护开关(83)、光电MPPT电路(10)、DC/DC变换电路(13)、电控及保护开关(810)、DC/AC逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块(20)、电控及保护开关(814)、并网电表(23)连接电网;分布式电力接入端口(4)经电控及保护开关(84)、监测计量与保护模块(20)、DC/DC变换电路(13)、多体充电器(14)、电控选通开关组(6)连接蓄电池组(7n),并且分布式电力接入端口(4)经电控及保护开关(84)、监测计量与保护模块(20)、DC/DC变换电路(13)、电控及保护开关(810)、DC/AC逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块(20)连接交流输出端口(16),且分布式电力接入端口(4)经电控及保护开关(84)、监测计量与保护模块(20)、DC/DC变换电路(13)、电控及保护开关(810)、DC/AC逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块(20)、电控及保护开关(814)、并网电表(23)连接电网;蓄电池电力输出端口(21)经蓄电池接入端口(5)、电控及保护开关(85)阈值通断控制电路模块(91)连接DC/DC变换电路(13)进行补电,并且蓄电池组(7i)经电控选通开关组(6)、电控及保护开关(84)、阈值通断控制电路模块(92)、DC/AC逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块(20)连接交流输出端口(16),且蓄电池组(7i)经电控选通开关组(6)、电控及保护开关(84)、阈值通断控制电路模块(92)、DC/AC逆变电路(15)、电控开关(812)、监测计量与保护模块(20)、电控及保护开关(814)、并网电表(23)连接电网,再有蓄电池组(7i)经电控选通开关组(6)、电控开关(89)连接直流输出端口(17);多电力多蓄电智能调配控制器(18)与各电控及保护开关(8j)相连,还与电控选通开关组(6)和监测计量与保护模块(20)及系统操控与显示装置(19)连接,并且多电力多蓄电智能调配控制器(18)还通过通信接口(24)与具有通信口的功能部件和设备及系统相连;电控选通开关组(6)为多个上位连接端和多个下位连接端的开关组,至少各有3个上位连接端和3个下位连接端,将多体充电器(...

【技术特征摘要】
1. 一种多电力多蓄电智能平衡供电系统,由网电接入端口(1)、风电接入端口 O)、光电接入端口(3)、分布式电力接入端口 G)、蓄电池接入端口(5)、电控选通开关组(6)、蓄电池子系统(7)、电控及保护开关(8)、阈值通断控制电路模块(9)、光电MPPT电路(10)、风电 MPPT电路(11)、AC/DC转换电路(12)、DC/DC变换电路(13)、多体充电器(14)、DC/AC逆变电路(15)、交流输出端口(16)、直流输出端口(17)及多电力多蓄电智能调配控制器(18)、 系统操控与显示装置(19)、监测计量与保护模块00)、以及蓄电池电力输出端口和网电电表(22)、并网电表(23)、通信接口 04)组成,其特征是网电由网电电表02)及网电接入端口(1)经电控及保护开关(81)、电控及保护开关 (86)、AC/DC转换电路(12)、电控及保护开关(813)、多体充电器(14)、电控选通开关组(6) 连接蓄电池组(7i),并且,网电由网电电表02)及网电接入端口(1)经电控及保护开关 (81)、电控及保护开关(811)、监测计量与保护模块OO)连接交流输出端口(16);风电接入端口⑵经电控及保护开关(82)、风电MPPT电路(11)、DC/DC变换电路(13)、 多体充电器(14)、电控选通开关组(6)连接蓄电池组(7i),并且风电接入端口(2)经电控及保护开关(8 、风电MPPT电路(11)、DC/DC变换电路(1 、电控及保护开关(810)、DC/AC 逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块OO)连接交流输出端口(16), 且风电接入端口(2)经电控及保护开关(82)、风电MPPT电路(11)、DC/DC变换电路(13)、 电控及保护开关(810)、DC/AC逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块 00)、电控及保护开关(814)、并网电表03)连接电网;光电接入端口(3)经电控及保护开关(83)、光电MPPT电路(10)、DC/DC变换电路(13)、 多体充电器(14)、电控选通开关组(6)连接蓄电池组(7i),并且光电接入端口(3)经电控及保护开关(8 、光电MPPT电路(10)、DC/DC变换电路(1 、电控及保护开关(810)、DC/AC 逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块OO)连接交流输出端口(16), 且光电接入端口(3)经电控及保护开关(83)、光电MPPT电路(10)、DC/DC变换电路(13)、 电控及保护开关(810)、DC/AC逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块 00)、电控及保护开关(814)、并网电表03)连接电网;分布式电力接入端口(4)经电控及保护开关(84)、监测计量与保护模块00)、DC/DC 变换电路(13)、多体充电器(14)、电控选通开关组(6)连接蓄电池组(7η),并且分布式电力接入端口(4)经电控及保护开关(84)、监测计量与保护模块O0)、DC/DC变换电路(13)、 电控及保护开关(810)、DC/AC逆变电路(15)、电控及保护开关(812)、监测计量与保护模块 (20)连接交流输出端口(16),且分布式电力接入端口(4)经电控及保护开关(84)、监测计量与保护模块O0)、DC/DC变换电路(1;3)、电控及保护开关(81...

【专利技术属性】
技术研发人员:周锡卫
申请(专利权)人:周锡卫
类型:实用新型
国别省市:11

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