一種工業電力設備及其控制方法
2023-05-27 02:06:26
一種工業電力設備及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種工業電力設備及其控制方法，該工業電力設備包括儲能裝置、採樣電路、補償電路、控制電路，儲能裝置一端接入市電充電，另一端在功率因數補償、調峰或應急供電時輸出電能；採樣電路採集電路工作狀態並輸出到控制電路，控制電路根據電路工作狀態和儲能裝置的剩餘電量控制補償電路進行功率因數補償、調峰時期控制儲能裝置向電路輸出電能或充電、或應急供電時控制儲能裝置向電路輸出電能。通過本方案即可實現在工業用電過程中的儲能、功率因數補償、電力調峰和應急供電，省去了單獨的發電機、功率因數補償裝置和UPS，同時還實現了電力調峰，簡化了工業電力管理，降低了生產過程中的電力設備成本。
【專利說明】—種工業電力設備及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業電力設備領域，尤其涉及一種工業電力設備及其控制方法。
【背景技術】
[0002]在工業生產過程中，為了保證工業生產過程的穩定性和電能的利用率，工廠一般都備有發電機在停電時進行供電，備有UPS保證生產活動不因停電而突然中斷，備有功率因素補償裝置保證電能的利用效率，同時還對梯度收費過程中的高峰期用電無法避開。
[0003]多種設備的使用為工業生產管理增加了難度，提高了生產的成本，整體而言缺少一種集成度高的工業用電管理設備。
【發明內容】
[0004]本發明提出了一種集儲能、功率因數補償、電力調峰和應急供電合一的工業電力設備及該設備的控制方法。
[0005]為實現上述設計，本發明採用以下技術方案:
[0006]一方面採用一種工業電力設備，包括儲能裝置、採樣電路、補償電路、控制電路，所述儲能裝置一端接入市電充電，另一端在功率因數補償、調峰或應急供電時輸出電能；所述採樣電路採集電路工作狀態並輸出到所述控制電路，所述控制電路根據電路工作狀態和儲能裝置的剩餘電量控制補償電路進行功率因數補償、調峰時期控制儲能裝置向電路輸出電能或充電、或應急供電時控制儲能裝置向電路輸出電能。
[0007]其中，所述採樣電路包括電流採樣電路和電壓採樣電路。
[0008]其中，所述儲能裝置為鋰電池。
[0009]另一方面米用一種工業電力設備的控制方法，包括:
[0010]採樣電路採集電路工作狀態；
[0011]當電路中出現功率因數過低時，控制電路控制補償電路進行功率因數補償；
[0012]當電路處於用電高峰期或電費高峰期時，控制電路控制儲能裝置向電路輸出電倉泛;
[0013]當電路斷電時，控制電路控制儲能裝置向電路輸出電能。
[0014]其中，還包括:當電路處於用電低谷期或電費低谷期時，控制電路控制儲能裝置充電。
[0015]其中，還包括:當電路未斷電且儲能裝置中電能輸出達到閾值時，控制電路控制儲能裝置停止輸出電能。
[0016]其中，所述閾值為儲能裝置的最大存儲量的75%?85%。
[0017]其中，所述閾值為儲能裝置的最大存儲量的80%。
[0018]其中，所述儲能裝置為鋰電池。
[0019]本發明的有益效果在於:通過對電路採樣，判斷電路的工作狀態，根據工作狀態對電路進行自動控制，通過本方案中的設備即可實現在工業用電過程中的儲能、功率因數補償、電力調峰和應急供電，省去了單獨的發電機、功率因數補償裝置和UPS，同時還實現了電力調峰，簡化了工業電力管理，降低了生產過程中的電力設備成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對本發明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本發明實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1是本發明實施例提供的一種工業電力設備的結構方框圖。
[0022]圖2是本發明實施例提供的一種工業電力設備的控制方法的第一個實施例的方法流程圖。
[0023]圖3是本發明實施例提供的一種工業電力設備的控制方法的第二個實施例的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發明解決的技術問題、採用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0025]請參考圖1，其是本發明實施例提供的一種工業電力設備的結構方框圖。本實施例的裝置主要用於工業生產過程中對用電進行管理，包括保證電力提供的持續性，電力提供的質量，工業用電的高峰錯開。如圖所示，該工業電力設備包括:包括儲能裝置150、採樣電路110、補償電路130、控制電路120，所述儲能裝置150—端接入市電充電，另一端在功率因數補償、調峰或應急供電時輸出電能；所述採樣電路110採集電路工作狀態並輸出到所述控制電路120，所述控制電路120根據電路工作狀態和儲能裝置150的剩餘電量控制儲能裝置150向補償電路130的功率因數補償供電、調峰時期控制儲能裝置向電路輸出電能或充電、或應急供電時控制儲能裝置向電路輸出電能。所述採樣電路110包括電流採樣電路和電壓採樣電路。所述儲能裝置150為鋰電池。
[0026]通過對電路採樣，判斷電路的工作狀態，根據工作狀態對電路進行自動控制，通過本方案中的設備即可實現在工業用電過程中的儲能、功率因數補償、電力調峰和應急供電，省去了單獨的發電機、功率因數補償裝置和UPS，同時還實現了電力調峰，簡化了工業電力管理，降低了生產過程中的電力設備成本。更具體地，所述採樣電路110採集電路中的樣本，將樣本與所述控制電路120中的標準電流或標準電壓進行對比，判斷電路中的狀態，然後控制電路120控制各電路輸出響應的電流電壓對狀態進行調節，恢復到理想的狀態，具體的異常狀態包括功率因數過低和電路斷電，分別需要進行無功補償和快速應急供電。至於調峰則是根據預設的收費階段和用電高峰階段進行儲能裝置150的充電或放電控制。因為儲能裝置150的輸入輸出的智能是直流電，所以其充電端與主電路需要通過AC/DC電路160連接，放電端與主電路通過DC/AC電路140連接。採樣電路110包括電流採樣電路和電壓採樣電路，可以對電路的採樣更為精確，控制更為準確。儲能裝置150為鋰電池，技術成熟，儲能量大。
[0027]以下是本發明提供的實施中一種工業電力設備的控制方法的實施例，以下實施例是對前述工業電力設備的控制流程的具體說明。
[0028]請參考圖2，其是本發明實施例提供的一種工業電力設備的控制方法的第一個實施例的方法流程圖。如圖所示，該方法包括:
[0029]步驟S201:採樣電路採集電路工作狀態。
[0030]步驟S202:當電路中出現功率因數過低時，控制電路控制補償電路進行功率因數補償。
[0031]步驟S203:當電路處於用電高峰期或電費高峰期時，控制電路控制儲能裝置向電路輸出電能。
[0032]步驟S204:當電路斷電時，控制電路控制儲能裝置向電路輸出電能。
[0033]通過上述步驟，判斷電路中的工作狀態，根據電路的工作狀態，對電路進行調整，具體包括功率因數補償、高峰時期儲能裝置放電、斷電時應急供電。通過本方案中的方法即可實現在工業用電過程中的儲能、功率因數補償、電力調峰和應急供電，省去了單獨的發電機、功率因數補償裝置和UPS，同時還實現了電力調峰，簡化了工業電力管理，降低了生產過程中的電力設備成本。
[0034]請參考圖3，其是本發明實施例提供的一種工業電力設備的控制方法的第二個實施例的方法流程圖。如圖所示，該方法包括:
[0035]步驟S301:採樣電路採集電路工作狀態。
[0036]步驟S302:當電路中出現功率因數過低時，控制電路控制補償電路進行功率因數補償。
[0037]步驟S303:當電路處於用電高峰期或電費高峰期時，控制電路控制儲能裝置向電路輸出電能。
[0038]步驟S304:當電路斷電時，控制電路控制儲能裝置向電路輸出電能。
[0039]步驟S305:當電路處於用電低谷期或電費低谷期時，控制電路控制儲能裝置充電。
[0040]步驟S306:當電路未斷電且儲能裝置中電能輸出達到閾值時，控制電路控制儲能裝置停止輸出電能。
[0041]步驟S305進一步提高了電能的錯峰利用，在低谷期向儲能裝置充電，降低電費投入，降低電路壓力。步驟S306的設置進一步保證了在電路斷電的情況下有電可用，只要市電沒斷開，就要保證儲能裝置裡有一定的電量。
[0042]優選地，所述閾值為儲能裝置的最大存儲量的75%?85%。
[0043]電量最好保留在一定程度，剩餘電量不得少於15%到25%，具體地可以根據儲能裝置的電量大小和生產過程中耗電速度進行設置。
[0044]進一步地，所述閾值為儲能裝置的最大存儲量的80%。
[0045]對於大部分的設備和狀態而言，保留20%的電量即可確保電量在斷電初期夠用。
[0046]優選地，所述儲能裝置為鋰電池。
[0047]鋰電池的使用壽命、蓄電能力、安全性在現有技術屬於綜合評價最高的。
[0048]以上內容僅為本發明的較佳實施例，對於本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用範圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種工業電力設備，其特徵在於，包括儲能裝置、採樣電路、補償電路、控制電路，所述儲能裝置一端接入市電充電，另一端在功率因數補償、調峰或應急供電時輸出電能；所述採樣電路採集電路工作狀態並輸出到所述控制電路，所述控制電路根據電路工作狀態和儲能裝置的剩餘電量控制補償電路進行功率因數補償、調峰時期控制儲能裝置向電路輸出電能或充電、或應急供電時控制儲能裝置向電路輸出電能。
2.根據權利要求1所述的工業電力設備，其特徵在於，所述採樣電路包括電流採樣電路和電壓採樣電路。
3.根據權利要求1所述的工業電力設備，其特徵在於，所述儲能裝置為鋰電池。
4.一種工業電力設備的控制方法,其特徵在於,包括: 採樣電路採集電路工作狀態； 當電路中出現功率因數過低時，控制電路控制補償電路進行功率因數補償； 當電路處於用電高峰期或電費高峰期時，控制電路控制儲能裝置向電路輸出電能； 當電路斷電時，控制電路控制儲能裝置向電路輸出電能。
5.根據權利要求4所述的控制方法，其特徵在於，還包括:當電路處於用電低谷期或電費低谷期時，控制電路控制儲能裝置充電。
6.根據權利要求4所述的控制方法，其特徵在於，還包括:當電路未斷電且儲能裝置中電能輸出達到閾值時，控制電路控制儲能裝置停止輸出電能。
7.根據權利要求6所述的控制方法，其特徵在於，所述閾值為儲能裝置的最大存儲量的 75%?85%。
8.根據權利要求7所述的控制方法，其特徵在於，所述閾值為儲能裝置的最大存儲量的 80%。
9.根據權利要求4所述的控制方法，其特徵在於，所述儲能裝置為鋰電池。
【文檔編號】H02J3/32GK103956762SQ201410186707
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】李署明, 黃祖發, 陳志偉 申請人:廣東志成冠軍集團有限公司