一種可移動可組合可疊加的移動式電網系統的製作方法
2023-05-29 14:19:16
本發明涉及移動式供電網絡系統，特別是涉及一種可移動可組合可疊加的移動式電網系統。
背景技術：
在偏遠山區或一些特殊地域，由於沒有供電電網，或電網不能進入該區域，或該區域的電容量尚有缺口，在這種情況下，需要有一種應急或處置的措施以很短的時間內創建一個臨時的供電網絡，當不需要的時候還能做撤出處理。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種可移動可組合可疊加的移動式電網系統，具有可移動的特性。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：提供一種可移動可組合可疊加的移動式電網系統，包括主控制器、行動裝置接口模塊、電網參數監測模塊、相序狀態監測模塊和無線網絡模塊，所述主控制器分別與行動裝置接口模塊、電網參數監測模塊、相序狀態監測模塊和無線網絡模塊相連；所述行動裝置接口模塊與帶有儲能系統的行動裝置相連，用於接收行動裝置輸出的電能以形成移動電網；所述電網參數監測模塊用於監測移動電網的各項應用指標參數；所述相序狀態監測模塊用於對移動電網的相序進行動態監測；所述無線網絡模塊用於將行動裝置的通訊訊息傳遞給所述主控制器和將移動電網的訊息傳遞給電力調度中心。
所述主控制器還連接有負載功率監測模塊，所述負載功率監測模塊用於對負載的功率進行監測。
所述行動裝置接口模塊包括逆變器控制子模塊、相序測定子模塊、相序信號調整子模塊和接入子模塊；所述逆變器控制子模塊用於控制接入的行動裝置的逆變器的開啟和關閉；所述相序測定子模塊用於測定接入的行動裝置的三相電的相序；所述相序信號調整子模塊根據相序測定子模塊的測定結果調整各個行動裝置的三相電的相序，使各個行動裝置的三相電的相序統一；所述接入子模塊將調整統一後的各個行動裝置的三相電進行接入以形成移動電網。
所述行動裝置接口模塊為1-256個。
所述主控制器由DSP晶片和FPGA晶片共同組成。
有益效果
由於採用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本發明通過帶有儲能系統的電動汽車或電動船舶，經過重新構架，就能組建一種移動式電網系統，具有移動的特性使用十分方便。
附圖說明
圖1是本發明的結構方框圖；
圖2是本發明中行動裝置接口模塊的結構方框圖；
圖3是本發明與微網系統結構進行併網的示意圖；
圖4是現有技術中微網系統結構的方框圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
本發明的實施方式涉及一種可移動可組合可疊加的移動式電網系統，如圖1所示，包括主控制器、行動裝置接口模塊、電網參數監測模塊、相序狀態監測模塊和無線網絡模塊，所述主控制器分別與行動裝置接口模塊、電網參數監測模塊、相序狀態監測模塊和無線網絡模塊相連；所述行動裝置接口模塊與帶有儲能系統的行動裝置相連，用於接收行動裝置輸出的電能以形成移動電網；所述電網參數監測模塊用於監測移動電網的各項應用指標參數；所述相序狀態監測模塊用於對移動電網的相序進行動態監測；所述無線網絡模塊用於將行動裝置的通訊訊息傳遞給所述主控制器和將移動電網的訊息傳遞給電力調度中心。
其中，主控制器由DSP數字控制器加邏輯控制器FPGA構成。主控制通過數據網絡聯接所有下屬管轄的功能模塊，並實施動態管理和控制。其可以將所有信息傳遞至Internet網絡相連的信息中心，對所有的操作實現遠程管理。主控制器還與行動裝置上儲能系統的電池管理系統進行信息交互，以控制電量的傳遞。
如圖2所示，所述行動裝置接口模塊包括逆變器控制子模塊、相序測定子模塊、相序信號調整子模塊和接入子模塊；所述逆變器控制子模塊用於控制接入的行動裝置的逆變器的開啟和關閉；所述相序測定子模塊用於測定接入的行動裝置的三相電的相序；所述相序信號調整子模塊根據相序測定子模塊的測定結果調整各個行動裝置的三相電的相序，使各個行動裝置的三相電的相序統一；所述接入子模塊將調整統一後的各個行動裝置的三相電進行接入以形成移動電網。如圖1所示，本發明採用的是總線內部區域網的形式，因此，具有開放的功能，其裝置可以連續的擴充和增加。在本圖上可見，接口數量為：1～n(n＝256)，這是本實施方式中的最大數量，據估算基本能滿足工程的需要。
與本發明相連的每臺行動裝置裝備有與本發明行動裝置接口模塊相匹配的接口，通過該接口，可實現如下功能：①、啟動行動裝置的逆變器；②、對行動裝置的三相電的相序進行測定；③、根據測定結果調整各個行動裝置的三相電的相序，使得各個行動裝置的三相電相序能夠統一，實現相序信號握手；④、功率接入啟動操作，即接入各個行動裝置的三相電形成電網；⑤、完成傳輸後關閉逆變器。
電網參數監測模塊用於完成對移動電網的各項應用指標參數的測量和控制，如頻率、功率、功率分配、流向，諸如管理電網所需的全部功能。本移動電網，除了對移動輸入裝備的傳輸管理外，還對負載進行管理，所述主控制器還連接有負載功率監測模塊，所述負載功率監測模塊用於對負載的功率進行監測，從而可以對負載進行傳輸能量流動和分配控制。
相序狀態監測模塊是配電環節非常重要的模塊，當不同相序之間的電網聯接會出現崩潰性故障的，因此，在整個系統的運行過程中，其相序是做到動態監管的，任何移動裝置的接入必須依照這一法則接入。
本裝置的無線網絡模塊的功能包含著兩大部分，一部分是對行動裝置的通訊訊息進行傳遞，如電池管理系統、剩餘能量管理、傳遞能量控制等，這些信息都將傳輸給主控制器，另一部分是將本電網的訊息傳遞給電力調度中心，當在固定電網作業的情況下，互相之間的訊息流動會是非常重要的，也是必須的。
圖3是將本發明的移動電網系統和現有技術的微網結構系統進行併網的示意圖。從圖3中可見，微網系統與移動電網都是面對著同一個目標：電力網，在兩者同時併入電網時，必須有互相間的協調控制和參數調節，其送電容量是需要經過合理分配的。
如圖4所示，作為微網系統(非移動特徵)為採用動力鋰電池與超級電容相組合的原理構成的儲能裝置，該儲能裝置的電量取決於所安置動力鋰電池的數量和容量，為獲得足夠併網的電量，只需配置相匹配數量的電量即可。
該儲能裝置輸出的是直流電量，通過逆變裝置將直流電轉化為可控的交流電源，該交流電在併網之前，還必須通過相適配的接口將其併網，有電源適配埠送出的電量，其是能完全滿足固有電網的電量參數的。
電力網下端聯接著眾多的負載群(公理技術不作展開)，微網作業在啟動前還必須通過線網監測部分對電力網進行參數監測，用以產生與電力網相適應的電能，不至於因接入的瞬間由於不匹配而產生嚴重問題。
所有的控制過程、調節過程在主控系統裝置的協調控制下進行，所有的控制算法嵌入在核心數字控制器中。
上述的移動電網的整套系統將電量送出至調節接口，上述微網系統的整套裝置也將電量送出至調節接口，該調節接口內置二個示意開關K1和K2，當開關K1閉合時為移動電網向電力網供電；當開關K2閉合時為微網系統向電力網供電；當開關K1和開關K2同時閉合時，則移動電網和微網系統同時向電力網供電；需要說明的是，兩系統之間的主控制必須與上位主協調控制器相連，互相間必須有信息的傳遞和通訊，用於對併入過程的的監控和管理，在輸送的整個過程中，都能實施動態管理。