本實用新型涉及一種基于光儲和余熱余壓發(fā)電智能供能控制系統(tǒng)，主要是應(yīng)用于節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)和分布式能源系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
利用生產(chǎn)過程中多余的熱能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)，余熱發(fā)電不僅節(jié)能，還有利于環(huán)境保護。余熱發(fā)電的重要設(shè)備是余熱鍋爐，它利用廢氣、廢液等工質(zhì)中的熱或可燃質(zhì)作為熱源，生產(chǎn)蒸汽用于發(fā)電。余熱發(fā)電與其他分布式電源一樣面臨著諸多難題，存在余熱發(fā)電裝置運行管理機制、機組可靠性問題、政策支持力度不夠、可操作性較差等問題，這些是制約我國余熱發(fā)電的瓶頸。
普通的小型余熱余壓發(fā)電系統(tǒng)沒有配置單獨的控制系統(tǒng)，一般由0.4kV開關(guān)柜組成一個配電系統(tǒng)，無法實現(xiàn)對多種能源輸入的管理、電能質(zhì)量自動調(diào)節(jié)、上網(wǎng)電量控制、負(fù)荷自動控制等一體化的管理系統(tǒng)。但是電力公司對于電能質(zhì)量和上網(wǎng)電量都有嚴(yán)格的限制，如果不能保證電能質(zhì)量和上網(wǎng)電量則難以滿足需求。
目前也有一些利用余熱余壓發(fā)電的技術(shù)，如公開日為2013年04月03日，公開號為CN202849450U的中國專利中，公開了一種回收利用高爐煤氣余壓、余熱的發(fā)電系統(tǒng)，又如公開日為2010年09月22日，公開號為CN101839154A的中國專利中，公開了一種分布式余熱余壓發(fā)電系統(tǒng)和分布式余熱余壓發(fā)電方法，但是這些技術(shù)均難以實現(xiàn)多種電源輸入管理、負(fù)荷輸出控制和管理、并網(wǎng)和離網(wǎng)運行管理、上網(wǎng)管理、電能質(zhì)量監(jiān)測和控制、負(fù)荷控制、保護等功能。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，可以實現(xiàn)多種電源輸入管理、負(fù)荷輸出控制、并網(wǎng)和離網(wǎng)運行、電能質(zhì)量監(jiān)測和控制、負(fù)荷控制、保護等功能的基于光儲和余熱余壓發(fā)電智能供能控制系統(tǒng)。
本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：該基于光儲和余熱余壓發(fā)電智能供能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點在于：包括余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)、余壓發(fā)電輸入接口、光伏發(fā)電輸入接口、負(fù)荷用電輸出接口、發(fā)電系統(tǒng)自用電輸入接口、大電網(wǎng)輸出接口、并網(wǎng)模塊、余壓發(fā)電輸入控制模塊、光伏輸入控制模塊、負(fù)荷用電輸出控制模塊、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊、儲能系統(tǒng)控制模塊和儲能系統(tǒng)模塊，所述余壓發(fā)電輸入接口和余壓發(fā)電輸入控制模塊連接，所述光伏發(fā)電輸入接口和光伏輸入控制模塊連接，所述負(fù)荷用電輸出接口和負(fù)荷用電輸出控制模塊連接，所述發(fā)電系統(tǒng)自用電輸入接口和發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊連接，所述儲能系統(tǒng)模塊和儲能系統(tǒng)控制模塊連接，所述余壓發(fā)電輸入控制模塊、光伏輸入控制模塊、負(fù)荷用電輸出控制模塊、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊和儲能系統(tǒng)控制模塊均與并網(wǎng)模塊連接，所述并網(wǎng)模塊與大電網(wǎng)輸出接口連接，所述并網(wǎng)模塊、余壓發(fā)電輸入控制模塊、光伏輸入控制模塊、負(fù)荷用電輸出控制模塊、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊和儲能系統(tǒng)控制模塊均與余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)連接。
作為優(yōu)選，本實用新型所述并網(wǎng)模塊、余壓發(fā)電輸入控制模塊、光伏輸入控制模塊、負(fù)荷用電輸出控制模塊、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊和儲能系統(tǒng)控制模塊中均設(shè)置有電壓互感器、電流互感器和開關(guān)，所述電壓互感器、電流互感器和開關(guān)均與余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)連接。
作為優(yōu)選，本實用新型所述開關(guān)為0.4kV開關(guān)。
作為優(yōu)選，本實用新型所述并網(wǎng)模塊、余壓發(fā)電輸入控制模塊、光伏輸入控制模塊、負(fù)荷用電輸出控制模塊、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊、儲能系統(tǒng)控制模塊和儲能系統(tǒng)模塊組成智能供能裝置。
作為優(yōu)選，本實用新型所述儲能系統(tǒng)模塊設(shè)置有電壓互感器、電流互感器和開關(guān)。
一種使用所述的基于光儲和余熱余壓發(fā)電智能供能控制系統(tǒng)的方法，其特點在于：所述方法的步驟如下：
余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)通過對并網(wǎng)模塊、余壓發(fā)電輸入控制模塊、光伏輸入控制模塊、負(fù)荷用電輸出控制模塊、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊、儲能系統(tǒng)控制模塊和儲能系統(tǒng)模塊中的電壓互感器和電流互感器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，對每個發(fā)電系統(tǒng)和用電單元進行監(jiān)測；
余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)與余壓發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和智能供能裝置實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信，通過TCP協(xié)議的網(wǎng)線連接；
余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)通過對并網(wǎng)模塊、余壓發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和負(fù)荷用電系統(tǒng)采集計算分析，根據(jù)電網(wǎng)公司的要求靈活調(diào)節(jié)發(fā)電系統(tǒng)輸出和用電負(fù)荷，保證系統(tǒng)對電網(wǎng)不受影響；
余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)通過對發(fā)電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測，并采用經(jīng)濟性分析計算，充分利用儲能系統(tǒng)模塊的充放電特性，使系統(tǒng)得出經(jīng)濟和可靠的模式。
作為優(yōu)選，本實用新型余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)和智能供能裝置就地布置，電源接入和負(fù)荷輸出都由系統(tǒng)完成，實現(xiàn)能源就地管理、分配和分析的功能。
作為優(yōu)選，本實用新型余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)對電流和電壓進行電能質(zhì)量分析，通過對發(fā)電系統(tǒng)單元進行電能質(zhì)量控制，和/或通過控制儲能系統(tǒng)一定程度地調(diào)節(jié)電能質(zhì)量。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：（1）余熱余壓發(fā)電自動控制，可以根據(jù)電網(wǎng)和余熱余壓發(fā)電情況自動調(diào)節(jié)輸入控制，控制系統(tǒng)并網(wǎng)、上網(wǎng)和離網(wǎng)等方式；（2）光伏發(fā)電和余熱余壓發(fā)電協(xié)調(diào)控制，實現(xiàn)黑啟動和離網(wǎng)運行；（3）電能質(zhì)量監(jiān)測功能。通過對余熱余壓發(fā)電、光伏發(fā)電、負(fù)荷輸出的電能質(zhì)量監(jiān)測，計算電能質(zhì)量參數(shù)指標(biāo)，并發(fā)出電能質(zhì)量超標(biāo)信號；（4）在電網(wǎng)完全失電情況下，可以依靠光伏和余壓發(fā)電供電實現(xiàn)完全黑啟動，從而提高供能在運行中的安全穩(wěn)定性；（5）余壓發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)可以對智能供能裝置中的儲能電池進行充電，使得儲能系統(tǒng)在離網(wǎng)運行中起到支撐微網(wǎng)的作用。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例中基于光儲和余熱余壓發(fā)電智能供能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。
實施例。
參見圖1，本實施例中的基于光儲和余熱余壓發(fā)電智能供能控制系統(tǒng)包括余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)1、余壓發(fā)電輸入接口2、光伏發(fā)電輸入接口3、負(fù)荷用電輸出接口4、發(fā)電系統(tǒng)自用電輸入接口5、大電網(wǎng)輸出接口7、并網(wǎng)模塊8、余壓發(fā)電輸入控制模塊9、光伏輸入控制模塊10、負(fù)荷用電輸出控制模塊11、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊12、儲能系統(tǒng)控制模塊13和儲能系統(tǒng)模塊14。
本實施例中的余壓發(fā)電輸入接口2和余壓發(fā)電輸入控制模塊9連接，光伏發(fā)電輸入接口3和光伏輸入控制模塊10連接，負(fù)荷用電輸出接口4和負(fù)荷用電輸出控制模塊11連接，發(fā)電系統(tǒng)自用電輸入接口5和發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊12連接，儲能系統(tǒng)模塊14和儲能系統(tǒng)控制模塊13連接，余壓發(fā)電輸入控制模塊9、光伏輸入控制模塊10、負(fù)荷用電輸出控制模塊11、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊12和儲能系統(tǒng)控制模塊13均與并網(wǎng)模塊8連接，并網(wǎng)模塊8與大電網(wǎng)輸出接口7連接。
本實施例中的并網(wǎng)模塊8、余壓發(fā)電輸入控制模塊9、光伏輸入控制模塊10、負(fù)荷用電輸出控制模塊11、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊12和儲能系統(tǒng)控制模塊13均與余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)1連接。
本實施例中的并網(wǎng)模塊8、余壓發(fā)電輸入控制模塊9、光伏輸入控制模塊10、負(fù)荷用電輸出控制模塊11、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊12和儲能系統(tǒng)控制模塊13中均設(shè)置有電壓互感器、電流互感器和開關(guān)，電壓互感器、電流互感器和開關(guān)均與余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)1連接。開關(guān)為0.4kV開關(guān)。儲能系統(tǒng)模塊14也設(shè)置有電壓互感器、電流互感器和開關(guān)。
本實施例中的并網(wǎng)模塊8、余壓發(fā)電輸入控制模塊9、光伏輸入控制模塊10、負(fù)荷用電輸出控制模塊11、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊12、儲能系統(tǒng)控制模塊13和儲能系統(tǒng)模塊14組成智能供能裝置6。
本實施例中基于光儲和余熱余壓發(fā)電智能供能控制方法的步驟如下。
1、電流和電壓的數(shù)據(jù)采集。余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)1通過對并網(wǎng)模塊8、余壓發(fā)電輸入控制模塊9、光伏輸入控制模塊10、負(fù)荷用電輸出控制模塊11、發(fā)電系統(tǒng)自用電控制模塊12、儲能系統(tǒng)控制模塊13、儲能系統(tǒng)模塊14中的電壓互感器和電流互感器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，可以對每個發(fā)電系統(tǒng)和用電單元進行監(jiān)測。
2、數(shù)據(jù)通信。余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)1可以與余壓發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和智能供能裝置6實現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信，通過TCP協(xié)議的網(wǎng)線連接。
3、上網(wǎng)管理功能。余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)1通過對并網(wǎng)模塊8、余壓發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、負(fù)荷用電系統(tǒng)等采集計算分析，可以根據(jù)電網(wǎng)公司要求靈活調(diào)節(jié)發(fā)電系統(tǒng)輸出和用電負(fù)荷，保證系統(tǒng)對電網(wǎng)不受影響。
4、能源高效利用和調(diào)節(jié)。余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)1通過對發(fā)電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測，并采用經(jīng)濟性分析計算，充分利用儲能系統(tǒng)模塊14的充放電特性，使系統(tǒng)得出最經(jīng)濟和最可靠等模式。
5、供能和管理一體化。余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)1和智能供能裝置6可以就地布置，電源接入和負(fù)荷輸出都由系統(tǒng)完成，實現(xiàn)能源就地管理、分配和分析的功能。
6、電能質(zhì)量分析和管理。余壓發(fā)電智能供能管理系統(tǒng)1可以對電流和電壓進行電能質(zhì)量分析，可以通過對發(fā)電系統(tǒng)單元進行電能質(zhì)量控制，也可以通過控制儲能系統(tǒng)一定程度地調(diào)節(jié)電能質(zhì)量。
基于光儲和余熱余壓發(fā)電智能供能控制系統(tǒng)通過通信連接和硬接線方式實現(xiàn)對能源輸入、負(fù)荷輸出、并網(wǎng)輸出的控制和管理，實現(xiàn)多種電源輸入管理、負(fù)荷輸出控制和管理、并網(wǎng)和離網(wǎng)運行管理、上網(wǎng)管理、電能質(zhì)量監(jiān)測和控制、負(fù)荷自動控制、保護等功能。
此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本實用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。凡依據(jù)本實用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內(nèi)。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。