一种多源电力系统的制作方法

1.本发明涉及一种多源电力系统，属于电力系统技术领域。


背景技术：

2.电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。
3.现有的电力系统为市电供电，用户通过统一分配的市电来满足日常生活所需，但在日常使用时，会受到断电等问题的影响而无法正常用电，为此，需要提出一种保证用户用电可靠性的电力系统的技术方案。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种多源电力系统，为提高用户用电可靠性提出一种行之有效的技术方案。
5.为实现上述目的，本技术提出了一种多源电力系统的技术方案，该多源电力系统包括：
6.电力接入系统，包括用于主电力供应的市电，以及用于辅电力供应的自然能源发电系统和分布式储能系统；
7.用电实况采集系统，用于采集用电设备的实时用电情况；
8.电力智能切换系统，包括分布式储能管理单元、电源接入接口、电压检测组件、辅电力填补单元：
9.市电通过电源接入接口用于连接用电设备，用于实现市电的主电力供应；
10.自然能源发电系统通过电源接入接口连接辅电力填补单元的输入端；分布式储能系统通过分布式储能管理单元、电源接入接口连接辅电力填补单元的输入端；
11.辅电力填补单元的输出端用于连接用电设备；用于实现分布式储能系统、自然能源发电系统的辅电力供应；
12.电压检测组件的输入端通过电源接入接口连接市电，电压检测组件的输出端连接辅电力填补单元的输入端，用于将采集的市电电压发送至辅电力填补单元；用电实况采集系统连接辅电力填补单元的输入端，辅电力填补单元用于根据用电设备的实时用电情况以及采集的市电电压控制自然能源发电系统和分布式储能系统的输出，在市电电压足够的情况下，以市电供电为主，根据用户的用电实况将主电力供应和辅电力供应按照设定的比例进行输出；在市电断电或者电压不足的情况下，根据用户的用电实况进行辅电力供应。
13.本发明的多源电力系统的技术方案的有益效果是：本发明的电力接入系统中除了市电，还包括用于辅电力供应的自然能源发电系统和分布式储能系统，并且通过电压检测
组件采集市电的工作电压，用电实况采集系统采集的实时用电情况，进而确定主供电和辅供电的输出量。在市电电压足够的情况下，以市电供电为主，根据用户的用电实况将主供电和辅供电按照设定的比例输出电力；在市电断电或者电压不足的情况下，根据用户的用电实况采用辅供电填补电力不足的情况，保证了用户用电的可靠性。
14.进一步的，为了保证自然能源充足，所述自然能源发电系统包括太阳能发电系统和水利发电系统。
15.进一步的，所述电源接入接口包括市电接入接口、备用电源接入接口、以及分布式储能接入接口，市电通过市电接入接口连接用电设备；自然能源发电系统通过备用电源接入接口连接用电设备，分布式储能系统通过分布式储能接入接口连接用电设备。
16.进一步的，所述分布式储能系统为蓄电池储能系统，所述分布式储能管理单元为蓄电池充放电管理单元。
17.进一步的，蓄电池储能系统包括n个蓄电池组。
18.进一步的，蓄电池充放电管理单元包括蓄电池组接口、电源智能切换模块、电量检测模块、高/低电量反馈模块、蓄电池放电接口、以及蓄电池充电接口：
19.n个蓄电池组通过蓄电池组接口、电源智能切换模块连接蓄电池放电接口，用于进行电量输出，且n个蓄电池组通过蓄电池组接口、电源智能切换模块连接蓄电池充电接口，用于进行电量输入；
20.电量检测模块的输入端通过电源智能切换模块、蓄电池组单元连接n个蓄电池组，用于检测蓄电池组的电量；
21.电量检测模块的输出端连接高/低电量反馈模块的输入端，用于将检测的电量发送至高/低电量反馈模块；
22.高/低电量反馈模块的输出端连接电源智能切换模块，用于根据采集的电量输出切换结果，通过切换结果控制电源智能切换模块进行切换；
23.蓄电池充放电管理单元控制n个蓄电池组采用两个蓄电池组轮流供电的方式进行供电，在某两个蓄电池组供电过程中，电量检测模块将采集的电量发送至高/低电量反馈模块，高/低电量反馈模块判断出蓄电池组的电量较低时，控制电源智能切换模块切换其他两个蓄电池组进行供电输出；同时对电量较低的蓄电池组进行充电，在蓄电池组充电过程中，电量检测模块将采集的电量发送至高/低电量反馈模块，高/低电量反馈模块判断出蓄电池组充满后，控制电源智能切换模块切换供电输入。
24.进一步的，所述电源智能切换模块包括蓄电池组切换单元、电力输入接口和电力输出接口，蓄电池组切换单元输出连接电力输出接口，蓄电池组切换单元输入连接电力输入接口；电力输入接口连接蓄电池充电接口，电力输出接口连接蓄电池放电接口；蓄电池组切换单元通过蓄电池组接口连接n个蓄电池组。
25.进一步的，用电实况采集系统包括电流采集装置和电压采集装置，用于采集用电设备的电流信息和电压信息。
附图说明
26.图1为本发明的总系统原理框图；
27.图2为本发明电力智能切换系统的原理框图；
28.图3为本发明蓄电池充放电管理系统与电源接入系统的原理框图；
29.图4为本发明蓄电池充放电管理系统的原理框图；
30.图5为本发明电源智能切换系统的原理框图；
31.图中：1为电力接入系统、2为用电设备、3为用电实况采集系统、5为电力智能切换系统、51为蓄电池充放电管理系统、511为蓄电池组单元、512为电源智能切换系统、5121为蓄电池组切换单元、5122为电力输入模块、5123为电力输出模块、513为电量检测模块、514为蓄电池放电单元、515为高/低电量反馈模块、516为蓄电池充电单元、52为电源接入系统、521为市电接入单元、522为备用电源接入单元、523为分布式储能接入单元、53为辅电力供应单元、54为主电力供应单元、55为电压检测组件、56为辅电力填补单元、57为电力输出系统。
具体实施方式
32.多源电力系统实施例：
33.本发明的主要构思在于，基于市电供电可靠性低的问题，在市电的基础上增加了自然能源发电系统以及分布式储能系统的供电方式，并且通过电力智能切换系统控制这几种供电的输出，在市电断电或者电压不够的情况下，其他供电系统可以及时进行填补，保证用户用电的可靠性。
34.多源电力系统如图1所示，包括电力接入系统1，用电实况采集系统3、以及电力智能切换系统5，电力接入系统1通过电力智能切换系统5连接用电设备2，用电实况采集系统3连接电力智能切换系统5，将所采集的信息发送至电力智能切换系统5，使得电力智能切换系统5进行供电的调整。
35.具体的，电力接入系统1包括市电、自然能源发电系统和分布式储能系统；自然能源发电系统包括太阳能发电系统和水利发电系统，分布式储能系统为蓄电池储能系统，蓄电池储能系统包括n个蓄电池组，市电用于主电力的供应，自然能源发电系统和分布式储能系统用于辅电力的供应。
36.用电实况采集系统3，包括电流采集装置和电压采集装置，用于采集用电设备2的实时用电情况。
37.电力智能切换系统5如图2所示，包括蓄电池充放电管理系统51(即蓄电池充放电管理单元)、电源接入系统52(即电源接入接口)、主电力供应单元54、辅电力供应单元53、电压检测组件55、辅电力填补单元56、电力输出系统57。
38.具体的，辅电力供应单元53的输入端通过电源接入系统52、蓄电池充放电管理系统51连接分布式储能系统，且辅电力供应单元53的输入端通过电源接入系统52连接自然能源发电系统，用于实现分布式储能系统、自然能源发电系统的辅助供电；
39.主电力供应单元54通过电源接入系统52连接市电，用于实现市电的主供电；这里电源接入系统52实质为各供电系统电力输入的接口，如图3所示，包括市电接入单元521(即市电接入接口)、备用电源接入单元522(即备用电源接入接口)、以及分布式储能接入单元523(即分布式储能接入接口)，市电通过市电接入单元521连接电源接入系统52；自然能源发电系统通过备用电源接入单元522连接电源接入系统52，分布式储能系统通过分布式储能接入单元523连接电源接入系统52。辅电力供应单元53实质为辅电力供应的接口，用于将
电源接入系统52接入的三种电力系统中的自然能源发电系统、分布式储能系统接入辅电力供应的接口；主电力供应单元54实质为主电力供应的接口，用于将电源接入系统52接入的三种电力系统中的市电供电接入主电力供应的接口。
40.主电力供应单元54的输出端连接电力输出系统57的输入端，辅电力供应单元53通过辅电力填补单元56连接电力输出系统57的输入端，用于实现主供电和辅供电的输出。
41.电力输出系统57的输出端用于连接用电设备2；电力输出系统57实质为电力智能切换系统5的输出接口，各供电系统通过该输出接口连接用电设备2。
42.电压检测组件55的输入端主电力供应单元54，进而连接市电，电压检测组件55的输出端连接辅电力填补单元56，用于将检测的市电电压发送至辅电力填补单元56；用电实况采集系统3连接辅电力填补单元56，辅电力填补单元56作为电力智能切换系统5中的智能控制器，用于根据用电设备2的实时用电情况以及采集的市电电压控制辅电力供应的输出。
43.辅电力填补单元56在采集到市电电压较低时，此时判断出市电故障，加大太阳能发电系统和水利发电系统的电量输出；辅电力填补单元56在采集到用电设备2的用电需求增大时，通过用电设备2的用电需求增加太阳能发电系统和水利发电系统的电量输出，以保证电量的供应。
44.上述实施例中，蓄电池充放电管理系统51如图4所示，包括蓄电池组单元511(即蓄电池组接口)、电源智能切换系统512(即电源智能切换模块)、电量检测模块513、高/低电量反馈模块515、蓄电池放电单元514(即蓄电池放电接口)、以及蓄电池充电单元516(即蓄电池充电接口)。
45.n个蓄电池组通过蓄电池组单元511、电源智能切换系统512连接蓄电池放电单元514，蓄电池放电单元514用于进行电量输出，且蓄电池组通过蓄电池组单元511、电源智能切换系统512连接蓄电池充电单元516，蓄电池充电单元516用于进行电量输入。蓄电池组单元511作为与蓄电池组连接的接口装置，连接n个蓄电池组。
46.电量检测模块513的输入端通过电源智能切换系统512、蓄电池组单元511连接n个蓄电池组，用于检测n个蓄电池组的电量；
47.电量检测模块513的输出端连接高/低电量反馈模块515的输入端，用于将检测的电量发送至高/低电量反馈模块515；
48.高/低电量反馈模块515的输出端连接电源智能切换系统512，高/低电量反馈模块515作为蓄电池充放电管理系统51的控制器用于根据采集的电量输出切换结果，通过切换结果控制电源智能切换系统512进行切换。
49.电源智能切换系统512如图5所示，包括蓄电池组切换单元5121、电力输入模块5122(即电力输入接口)和电力输出模块5123(即电力输出接口)，蓄电池组切换单元5121输出连接电力输出模块5123，蓄电池组切换单元5121输入连接电力输入模块5122；电力输入模块5122作为电源智能切换系统512的充电接口连接蓄电池充电单元516，电力输出模块5123作为电源智能切换系统512的放电接口连接蓄电池放电单元514；蓄电池组切换单元5121作为切换的硬件结构通过蓄电池组单元511连接n个蓄电池组。
50.具体的，多源电力系统的工作过程如下：
51.1)在市电、自然能源发电系统和分布式储能系统的供电过程中，电压检测组件55实时采集市电的供电电压，市电电压足够的情况下，辅电力填补单元56无需控制辅电力进
行填补，此时以市电为主，市电、自然能源发电系统和分布式储能系统按照设定的比例提供电力，维持总电压；在市电断开或者市电电压不足的情况下，辅电力填补单元56控制自然能源发电系统、分布式储能系统对用电设备2的供电进行填补，维持总电压。
52.2)高/低电量反馈模块515对n个蓄电池组进行分级管理，采用至少两个蓄电池组轮流进行供电，在某两个蓄电池组供电过程中，电量检测模块513将采集的电量发送至高/低电量反馈模块515，若判断出蓄电池组的电量较低时，高/低电量反馈模块515控制电源智能切换系统512切换其他两组蓄电池进行供电输出，避免蓄电池组馈电影响蓄电池组的使用寿命。
53.3)蓄电池组电量较低时，通过市电模块等进行充电，在蓄电池模块充电过程中，电量检测模块513将采集的电量发送至高/低电量反馈模块515，若判断出蓄电池组充满后，高/低电量反馈模块515控制电源智能切换系统512切换供电输入。
54.上述实施例中，自然能源发电系统包括太阳能发电系统和水利发电系统，作为其他实施方式，自然能源模块还可以包括风力发电系统等其他自然能源发电系统，本发明对此不做限制。
55.上述实施例中，分布式储能系统采用蓄电池储能系统，作为其他实施方式，还可以采用电容储能系统等其他分布式储能系统，本发明对此不做限制。
56.上述实施例中，为了延长蓄电池的使用寿命，分布式储能系统中的蓄电池组采用多组蓄电池组，利用分级管理的模式进行蓄电池组的充放电控制，作为其他实施方式，本发明对于蓄电池模块的具体结构并不做限制，能够实现相应的功能即可。
57.本发明采用市电、分布式储能、自然能源等多种电源供电，并且将市电作为主电源优先供电，分布式储能、自然能源作为备用电源，采用填补切换的供电方法，实现市电、分布式储能及自然能源等多种电源的“无缝”智能切换；有效满足用户用电的需求，使供电系统更稳定，也降低了市电的使用，进而节省了电费。同时分布式储能采用蓄电池多级管理，对蓄电池的充放电进行智能管理与控制，使储能荷电量维持在合理范围内。