一種智能家居微電網(wǎng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能家居領(lǐng)域，具體涉及一種智能家居微電網(wǎng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)概念的引入和推廣應(yīng)用，微電網(wǎng)技術(shù)將成為智能電網(wǎng)的重要組成部分，在未來(lái)會(huì)進(jìn)入普通家庭，作為傳統(tǒng)大電網(wǎng)運(yùn)行的有效補(bǔ)充。微電網(wǎng)可將就地的清潔能源和負(fù)荷結(jié)合起來(lái)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，使清潔能源能就地利用，多余電量可通過(guò)大電網(wǎng)遠(yuǎn)輸送遠(yuǎn)方負(fù)荷中心，從而可減輕電網(wǎng)的調(diào)峰壓力，提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，可以實(shí)現(xiàn)以家庭為單位的發(fā)電和用電協(xié)調(diào)的能源使用模式，充分發(fā)揮微電網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)。專(zhuān)利201220181019公開(kāi)的智能微電網(wǎng)其技術(shù)特點(diǎn)是:由發(fā)電單元、發(fā)電管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能單元、儲(chǔ)能管理系統(tǒng)、用戶端配電線路、用戶端監(jiān)控系統(tǒng)、中央控制單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)以及外部接入控制器組成，中央控制單元對(duì)對(duì)各系統(tǒng)返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并發(fā)出指令，控制發(fā)電、儲(chǔ)能、用電等，該技術(shù)方案的局限性在于，(I)該系統(tǒng)在用供應(yīng)電單元及儲(chǔ)能單元后尚有盈余時(shí)，多余的電量不能回收處理；(2)沒(méi)有對(duì)用電設(shè)備按優(yōu)先等級(jí)區(qū)分，在供電不足時(shí)需要優(yōu)先滿足部分不能斷電的電器用電；(3)沒(méi)有設(shè)置有效的電能調(diào)度控制單元，在高、底電價(jià)位時(shí)采用自發(fā)電或電網(wǎng)電做出調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能管理、并可對(duì)家庭微電網(wǎng)中的用電和并網(wǎng)電量進(jìn)行計(jì)量、同時(shí)對(duì)發(fā)電、儲(chǔ)能、用電環(huán)節(jié)進(jìn)行智能控制和管理的智能微電網(wǎng)。
[0004]為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種智能家居微電網(wǎng)，包括供電設(shè)備、服務(wù)器、蓄電池、家電設(shè)備、電力逆變器和電網(wǎng)，所述供電設(shè)備包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、光伏發(fā)電設(shè)備和柴油發(fā)電設(shè)備，所述供電設(shè)備在服務(wù)器控制向家電設(shè)備供電或經(jīng)電力逆變器向電網(wǎng)饋電或向蓄電池充電，所述電網(wǎng)和蓄電池經(jīng)服務(wù)器控制家電設(shè)備供電或斷開(kāi)供電，其特征在于，所述服務(wù)器包括中央處理器和與中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的雙向電能計(jì)量器、電能調(diào)度控制器、設(shè)備通訊管理器。
[0006]所述中央處理器包括CPU、存儲(chǔ)模塊及接口器，所述CPU與存儲(chǔ)模塊間進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，CPU通過(guò)接口器進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出，所述接口器包括顯示器接口和設(shè)備通訊接口，所述設(shè)備通訊接口包括以太網(wǎng)接口、無(wú)線接口、電力線載波接口和串口。
[0007]所述雙向電能計(jì)量器包括電流互感器、電量計(jì)量器和電流流向檢測(cè)器，所述電流互感器分別向與電量計(jì)量器和電流流向檢測(cè)單元輸送耦合電流，電流流向檢測(cè)器、電量計(jì)量器將電流流向及計(jì)量傳送至中央處理器。
[0008]所述設(shè)備通訊管理器包括通訊接口器和用電設(shè)備通訊管理器，所述通訊接口器包括電力線載波通訊器、無(wú)線通訊器、光纖接口器，所述電設(shè)備通訊管理器通過(guò)設(shè)備通訊接口對(duì)各種用電設(shè)備的用電情況進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)后傳送至中央處理器并對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行控制和管理。
[0009]所述電能調(diào)度控制器包括發(fā)電設(shè)備監(jiān)測(cè)器、微電網(wǎng)儲(chǔ)能管理器、電能逆變控制器和用電調(diào)度算法器。
[0010]采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是:
[0011]1、智能微電網(wǎng)的供電設(shè)備包括風(fēng)力、光伏及柴油機(jī)三種，確保在各種天氣狀態(tài)下均可以自發(fā)供電；
[0012]2、服務(wù)器設(shè)有雙向電能計(jì)量器，對(duì)電的流向及電量計(jì)量并反饋至中央處理器中，實(shí)現(xiàn)對(duì)回饋電網(wǎng)電量的計(jì)量，為電能雙向計(jì)費(fèi)提供基礎(chǔ)；
[0013]3、電能調(diào)度控制器的通過(guò)發(fā)電設(shè)備監(jiān)測(cè)器對(duì)多個(gè)發(fā)電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，并切換供電穩(wěn)定的設(shè)備對(duì)微電網(wǎng)供電，確保供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性；微電網(wǎng)儲(chǔ)能管理器對(duì)蓄電池的狀態(tài)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)電量盈余時(shí)，若蓄電池不則對(duì)蓄電池供電，若蓄電池充滿則對(duì)電網(wǎng)饋電；電能逆變控制器和用電調(diào)度算法器配合，預(yù)測(cè)發(fā)電裝置的發(fā)電量以及對(duì)用電設(shè)備用電量進(jìn)行預(yù)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)在高電價(jià)時(shí)段使用自發(fā)電量甚至將多余電能回饋電網(wǎng)，在低電價(jià)時(shí)段從電網(wǎng)獲取電能并進(jìn)行存儲(chǔ)，以供后續(xù)使用，從而降低用電成本；用電調(diào)度算法器將用電系統(tǒng)區(qū)分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)設(shè)備，不同等級(jí)的用電設(shè)備采用不同的電能調(diào)度方案，在供電不足時(shí)確保部分必要的用電設(shè)備的使用最大程度上的達(dá)到節(jié)電的目標(biāo)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本使用新型的系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖中:供電設(shè)備I,風(fēng)能發(fā)電設(shè)備11,光伏發(fā)電設(shè)備12,柴油機(jī)發(fā)電設(shè)備13,服務(wù)器2，設(shè)備通訊管理器21，中央處理器22，雙向電能計(jì)量器23，電能調(diào)度控制器24，用電設(shè)備3，蓄電池，4，電力逆變器5，電網(wǎng)6。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步詳述:
[0017]如圖所示，一種智能家居微電網(wǎng)包括供電設(shè)備1、服務(wù)器2、蓄電池4、家電設(shè)備3、電力逆變器5和電網(wǎng)6，所述供電設(shè)備I包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備11、光伏發(fā)電設(shè)備12和柴油發(fā)電設(shè)備13，所述供電設(shè)備I在服務(wù)器2控制下向家電設(shè)備3供電或經(jīng)電力逆變器5向電網(wǎng)6饋電或向蓄電池4充電，所述蓄電池4經(jīng)服務(wù)器2控制家電設(shè)備供電或斷開(kāi)供電或從電網(wǎng)6充電。
[0018]所述服務(wù)器2包括中央處理器22和與中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的雙向電能計(jì)量器23、電能調(diào)度控制器24、設(shè)備通訊管理器21。
[0019]所述中央處理器22包括CPU、存儲(chǔ)器和接口器，所述CPU從存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)并計(jì)算后發(fā)出指令，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所述接口器包括顯示器接口和設(shè)備通訊接口，所述設(shè)備通訊接口包括以太網(wǎng)接口、無(wú)線接口、電力線載波接口和串行接口，中央處理器通過(guò)以太網(wǎng)接口與以太網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通訊，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制；通過(guò)串行接口對(duì)串行通訊接口用電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制；通過(guò)無(wú)線接口對(duì)無(wú)線接口用電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制；通過(guò)電力線載波接口對(duì)載波接口設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。
[0020]所述雙向電能計(jì)量器23包括電流互感器、電量計(jì)量器和電流流向檢測(cè)器，所述電流互感器與供電裝置I產(chǎn)生的電流耦合后分別向與電量計(jì)量器和電流流向檢測(cè)器輸送耦合電流，電流流向檢測(cè)器、電量計(jì)量器將電流流向及計(jì)量傳送至中央處理器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0021]所述設(shè)備通訊管理21包括通訊接口器和用電設(shè)備通訊管理器，所述通訊接口器包括電力線載波通訊器、無(wú)線通訊器、光纖接口器，所述電設(shè)備通訊管理器通過(guò)設(shè)備通訊接口對(duì)各種用電設(shè)備的用電情況進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)后傳送至中央處理器22并對(duì)用電設(shè)備3進(jìn)行控制和管理。
[0022]所述電能調(diào)度控制器24包括發(fā)電設(shè)備監(jiān)測(cè)器、微電網(wǎng)儲(chǔ)能管理器、電能逆變控制器和用電調(diào)度算法器。發(fā)電設(shè)備監(jiān)測(cè)器對(duì)供電設(shè)備I的三個(gè)供電設(shè)備的供電狀態(tài)監(jiān)控，選擇穩(wěn)定的供電方式對(duì)用電設(shè)備3供電，保證供電的持續(xù)性和穩(wěn)定性；微電網(wǎng)儲(chǔ)能管理器對(duì)蓄電池4的儲(chǔ)能狀態(tài)監(jiān)控并反饋至中央處理器22 ;電能逆變控制器在中央處理器22的指令下控制電力逆變器5完成電網(wǎng)6向蓄電池充電或供電設(shè)備I向電網(wǎng)6供電；所述電調(diào)度算法器將用電設(shè)備3分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)設(shè)備，不同等級(jí)的用電設(shè)備采用不同的電能調(diào)度方案，在供電設(shè)備I及蓄電池供電不足時(shí)，通過(guò)關(guān)閉可隨時(shí)斷電的三級(jí)設(shè)備、限制部分允許短暫斷電的二級(jí)設(shè)備，保證部分不能斷電的設(shè)備持續(xù)運(yùn)行；在高電價(jià)時(shí)段使用自發(fā)電量甚至將多余電能回饋電網(wǎng)，在低電價(jià)時(shí)段從電網(wǎng)獲取電能并進(jìn)行存儲(chǔ)，以供后續(xù)使用，從而降低用電成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能家居微電網(wǎng)，包括供電設(shè)備、服務(wù)器、蓄電池、家電設(shè)備、電力逆變器和電網(wǎng)，所述供電設(shè)備包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、光伏發(fā)電設(shè)備和柴油發(fā)電設(shè)備，所述供電設(shè)備在服務(wù)器控制向家電設(shè)備供電或經(jīng)電力逆變器向電網(wǎng)饋電或向蓄電池充電，所述電網(wǎng)和蓄電池經(jīng)服務(wù)器控制家電設(shè)備供電或斷開(kāi)供電，其特征在于，所述服務(wù)器包括中央處理器和與中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的雙向電能計(jì)量器、電能調(diào)度控制器、設(shè)備通訊管理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能家居微電網(wǎng)，其特征在于:所述中央處理器包括CPU、存儲(chǔ)模塊及接口器，所述CPU與存儲(chǔ)模塊間進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，CPU通過(guò)接口器進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出，所述接口器包括顯示器接口和設(shè)備通訊接口，所述設(shè)備通訊接口包括以太網(wǎng)接口、無(wú)線接口、電力線載波接口和串口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能家居微電網(wǎng)，其特征在于，所述雙向電能計(jì)量器包括電流互感器、電量計(jì)量器和電流流向檢測(cè)器，所述電流互感器分別向與電量計(jì)量器和電流流向檢測(cè)單元輸送耦合電流，電流流向檢測(cè)器、電量計(jì)量器將電流流向及計(jì)量傳送至中央處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能家居微電網(wǎng)，其特征在于，所述設(shè)備通訊管理器包括通訊接口器和用電設(shè)備通訊管理器，所述通訊接口器包括電力線載波通訊器、無(wú)線通訊器、光纖接口器，所述電設(shè)備通訊管理器通過(guò)設(shè)備通訊接口對(duì)各種用電設(shè)備的用電情況進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)后傳送至中央處理器并對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行控制和管理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能家居微電網(wǎng)，其特征在于，所述電能調(diào)度控制器包括發(fā)電設(shè)備監(jiān)測(cè)器、微電網(wǎng)儲(chǔ)能管理器、電能逆變控制器和用電調(diào)度算法器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種智能家居微電網(wǎng)，包括供電設(shè)備、服務(wù)器、蓄電池、家電設(shè)備、電力逆變器和電網(wǎng)，所述供電設(shè)備包括風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、光伏發(fā)電設(shè)備和柴油發(fā)電設(shè)備，所述供電設(shè)備在服務(wù)器控制向家電設(shè)備供電或經(jīng)電力逆變器向電網(wǎng)饋電或向蓄電池充電，所述電網(wǎng)和蓄電池經(jīng)服務(wù)器控制家電設(shè)備供電或斷開(kāi)供電，所述服務(wù)器包括中央處理器單元和與中央處理器單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的雙向電能計(jì)量單元、電能調(diào)度控制單元、設(shè)備通訊管理單元?？蓪?duì)家庭微電網(wǎng)中的用電和并網(wǎng)電量進(jìn)行計(jì)量、同時(shí)對(duì)發(fā)電、儲(chǔ)能、用電環(huán)節(jié)進(jìn)行智能控制和管理。
【IPC分類(lèi)】H02J13-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204376533
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520027676
【發(fā)明人】錢(qián)文平
【申請(qǐng)人】波瑞電氣有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日