一種分布式能源控制系統的製作方法

2023-09-19 18:12:20 1

本發明涉及一種系統，尤其是涉及一種分布式能源控制系統，它應用於分布式能源及可再生能源。

背景技術：

在國家大力發展分布式能源的背景下，近年來分布式能源出現高速發展的趨勢，然而分布式能源種類繁多，包含了分布式光伏、燃氣分布式和生物質等分布式能源。而分布式能源應用環境和運行模式多種多樣，很多分布式能源處於偏遠地區，缺少電網和通信技術支持，分布式能源可以支持離網、併網和黑啟動。

但當前技術無法實現在不同條件對設備本體和系統進行通信和管理控制。比如分布式光伏在電網故障下無法對系統進行監測，系統無法對光伏設備進行控制和管理。對於天然氣分布式能源黑啟動模式，當前監控系統無法對設備進行監測管理，同時當前分布式能源管理系統需要ups或電網電源，無法在沒有電源情況下正常工作。

公開日為2017年01月04日，公開號為106300323a的中國專利中，公開了一種名稱為「分布式電源電網」的發明專利。該專利包括若干個分布式電源裝置，若干個分布式電源裝置產生電力後採用並聯式集中直流升壓併網從而形成直流輸配電網，直流輸配電網相對於交流配電網獨立而直接輸送至終端用戶，和/或併網至交流配電網後同線傳輸送至終端用戶。雖然該專利的分布式電源形式多樣、可靈活組合的、可實現分布式布局，但是無法實現在不同條件對設備本體和系統進行通信和管理控制，故其還是存在上述缺陷。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種系統合理，安全可靠，供電模式靈活，單獨運行獨立模塊，應用廣泛，功能齊全，可移動且自帶電池的分布式能源控制系統。

本發明解決上述問題所採用的技術方案是：該分布式能源控制系統，包括電源模塊、交流開關、電源切換模塊和mmc中心，所述電源模塊和交流開關分別與電源切換模塊相連，mmc中心與該電源切換模塊連通，其特徵在於：還包括數據通信模塊、傳統模擬量和數據量採集模塊、通信管理器和負荷模塊，所述數據通信模塊與電源切換模塊連通，傳統模擬量和數據量採集模塊與電源切換模塊連通，通信管理器通過網線分別與數據通信模塊、傳統模擬量和數據量採集模塊和負荷模塊相連，負荷模塊與電源切換模塊連通；系統合理，安全可靠，通過電源模塊、交流開關和電源切換模塊實現光伏、電池和交流等不同類型和模式的供電方式；通過數據通信模塊與不同分布式能源、不同通信接口實現數據採集；同時通過傳統模擬量和數據量採集模塊實現接受傳統的數字量和模擬量信號；負荷模塊對用能負荷進行數據監測和控；通信管理器實現不同通信的互通和協議轉換；mmc中心是分布式能源管理中心可以對分布式能源數據和用能負荷進行數據採集和分析，並通過運行策略進行管理和控制，實現分布式能源靈活監控和智能管理。

作為優選，本發明所述數據通信模塊包括tcp/ip模塊、iec61850模塊、modbus模塊和wifi模塊，該tcp/ip模塊、iec61850模塊、modbus模塊和wifi模塊通過有線通訊線連接；實現分布式能源設備的數據通信。

作為優選，本發明所述wifi模塊與具有wifi功能的設備連通。

作為優選，本發明所述傳統模擬量和數據量採集模塊包括i/o模塊和ai模塊，該i/o模塊和ai模塊通過電纜接收採樣量。

作為優選，本發明所述電源模塊內設置有電池組；電池可以獨立運行為裝置提供電源。

作為優選，本發明所述電源模塊通過直流電纜接收光伏直流輸入，交流電源通過交流開關供電。

作為優選，本發明所述電源模塊通過直流電纜供每個模塊單獨提供電源。

作為優選，本發明所述電源切換模塊通過接收mmc中心指令選擇供電電源。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果：1、該分布式能源控制系統，自帶電池，可以不需要外部電源正常工作；2、供電模式靈活：光伏可以給電池充電，也可以直接給裝置供電，同時裝置可以接收交流電源，通過電源切換實現不同電源供電模式。3、獨立模塊單獨運行：單獨為tcp/ip模塊（4）、iec61850模塊（5）、modbus模塊（6）、wifi模塊（7）、負荷模塊（8）、i/o模塊（10）、ai模塊（9）、通信模塊（11）、mmc中心（12）提供電源，每個模塊可以獨立運行，也可以組合運行，應用方式靈活；4、該分布式能源控制系統不僅具有實現分布式能源數據採集，還可以具有控制管理功能和無線傳輸共享功能；5、應用廣泛：裝置為可移動式，可以監測和管理分布式能源黑啟動的設備和系統；可以在光伏電站對匯流箱和逆變器就地監測檢查；可以在一個能源系統中對多種設備進行通信和監測。

附圖說明

圖1是本發明實施例的系統示意圖。

圖中：電源模塊1，交流開關2，電源切換模塊3，tcp/ip模塊4，iec61850模塊5，modbus模塊6，wifi模塊7，負荷模塊8，ai模塊9，i/o模塊10，通信管理器11，mmc中心12，數據通信模塊13，傳統模擬量和數據量採集模塊14，電池組15。

具體實施方式

下面結合附圖並通過實施例對本發明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明並不局限於以下實施例。

實施例。

參見圖1，本實施例分布式能源控制系統主要包括電源模塊1、交流開關2、電源切換模塊3、數據通信模塊13、傳統模擬量和數據量採集模塊14、通信管理器11、負荷模塊8和mmc中心12。

本實施例中的電源模塊1和交流開關2分別與電源切換模塊3相連，mmc中心12與該電源切換模塊3連通，數據通信模塊13與電源切換模塊3連通，傳統模擬量和數據量採集模塊14與電源切換模塊3連通，通信管理器11通過網線分別與數據通信模塊13、傳統模擬量和數據量採集模塊14和負荷模塊8相連，負荷模塊8與電源切換模塊3連通。

本實施例中的數據通信模塊13包括tcp/ip模塊4、iec61850模塊5、modbus模塊6和wifi模塊7，該tcp/ip模塊4、iec61850模塊5、modbus模塊6和wifi模塊7通過有線通訊線連接。

本實施例中的wifi模塊7與具有wifi功能的設備連通。

本實施例中的傳統模擬量和數據量採集模塊14包括i/o模塊10和ai模塊9，該i/o模塊10和ai模塊9通過電纜接收採樣量；比如電流、電壓、開關位置和告警信號等。

本實施例中的電源模塊1內設置有電池組15；光伏電源可以通過變換器對電池組15進行充電。

本實施例中的電源模塊1通過直流電纜接收光伏直流輸入，交流電源通過交流開關2供電。

本實施例中的電源模塊1通過直流電纜供每個模塊單獨提供電源。

本實施例中的電源切換模塊3通過接收mmc中心12指令選擇供電電源。

本實施例中的通信管理器11通過網線連接每個模塊，可以對每個模塊進行通信協議轉換和互通；電源切換模塊3通過接收mmc中心12指令選擇供電電源；電源模塊1通過直流電纜為每個模塊單獨提供電源。

本實施例通過電源模塊1、交流開關2和電源切換模塊3實現光伏、電池、交流等不同類型和模式的供電方式；通過tcp/ip模塊4、iec61850模塊5、modbus模塊6、wifi模塊7等與不同分布式能源、不同通信接口實現數據採集；同時通過i/o模塊10和ai模塊9實現接受傳統的數字量和模擬量信號；負荷模塊8對用能負荷進行數據監測和控；通信管理器11可以實現不同通信的互通和協議轉換；mmc中心12是分布式能源管理中心可以對分布式能源數據和用能負荷進行數據採集和分析，並通過運行策略進行管理和控制，實現分布式能源靈活監控和智能管理。

本實施例系統使用靈活，可以單獨為tcp/ip模塊4、iec61850模塊5、modbus模塊6、wifi模塊7、負荷模塊8、i/o模塊10、ai模塊9、通信管理器11和mmc中心12提供電源，每個模塊可以獨立運行，也可以組合運行，應用方式靈活。

本實施例應用範圍廣，通過與設備通信接口連接，可以監測和管理分布式能源黑啟動。也可以通過通信線與光伏電站匯流箱和逆變器連接，實現就地監測檢查。在一個能源系統中可以對多種設備進行連接實現信息採集和控制管理。

本實施例可以不依靠ups及交流電源，通過太陽能、電池或交流電源供電，系統通過接收多種分布式能源通信協議、傳統的模擬量和數字量信號、用能負荷等，進行協議轉換互通、數據採集和監測、數據處理和分析、運行策略管理等。並可以應用於離網環境、黑啟動模式和無電源環境等項目。

通過上述闡述，本領域的技術人員已能實施。

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容僅僅是對本發明結構所作的舉例說明。凡依據本發明專利構思所述的構造、特徵及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括於本發明專利的保護範圍內。本發明所屬技術領域的技術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採用類似的方式替代，只要不偏離本發明的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本發明的保護範圍。