[发明专利]一种逆变节能控制装置、系统及节能控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力节能环保领域，特别是一种逆变节能控制装置、系统及节能控制方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高，电力需求也越来越高，为了适应工农业生产和人民生活对电力的需求快速的发展，用电量不断增加，装机容量不断加大，电网用电峰谷差越来越大，严重威胁着发电与输电的安全，运行负荷的不均衡性导致电网运行不稳定，导致故障的增加以及事故的发生，给安全生产和民众生活带来极大的冲击。不安全，不稳定，不科学的因素直接影响到可持续发展和国民经济的健康发展。现有技术中，采用拉闸限电来应对用电高峰导致的电力紧张问题，随之而来的问题是工厂停工，居民日常生活受到影响。

由此可见，拉闸限电，实行峰谷电价等手段来平衡用电，都是以牺牲机组寿命、降低能源利用率，给生产带来不便为代价的，未从根本上解决问题，只是以牺牲正常需求为代价的治标不治本。综上所述，只有用技术的手段来解决用电不均衡问题，才能做到科学和行之有效。

发明内容

本发明的目的在于：针对管理方案解决用电不均衡问题带来的牺牲机组寿命以及降低能源利用率的缺陷，提供一种延缓发电装机容量和输电以及保护设备建设、提高能源利用率，减少对工农业生产影响的节能控制装置、系统及节能控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种逆变节能控制装置，包括第一充电控制器、市电充电控制器、蓄电池、电能表、逆变器和微控制器，所述第一充电控制器和所述市电充电控制器为所述蓄电池充电，所述电能表用于测量所述蓄电池充、放电过程参数，所述逆变器连接所述蓄电池，所述微控制器与所述第一充电控制器、市电充电控制器、电能表和逆变器连接。

所述第一充电控制器用于控制采用第一能源发电后的充电过程，通常选用常见的清洁能源作为第一能源，如太阳能、风能和潮汐能等。

作为优选的实施方式，所述第一能源为太阳能，所述第一充电控制器为太阳能充电控制器。

作为可选的实施方式，所述第一能源为风能或者潮汐能。

作为进一步的实施方式，所述逆变节能控制装置还包括第二充电控制器。所述第二充电控制器用于控制采用第二能源发电后的充电过程。

作为一种具体的实施方式，当所述第一充电控制器为太阳能充电控制器时，所述第二充电控制器为风能充电控制器。多于一种的发电方式，进一步提高了能源利用效率，确保所述蓄电池储能足够，清洁能源发电同时起到减排的有益效果。

进一步地，所述蓄电池采用石墨烯电池。所述石墨烯电池为新能源电池，相较于常规蓄电池，其具有更高的功率密度，即单位质量或单位体积的所述蓄电池具有更大的充、放电功率。现有投入商用的石墨烯电池，其功率密度可以达到常规蓄电池的4倍以上。

进一步地，所述节能控制装置还包括RS485自动转换收发模块。所述RS485自动转换收发模块实现各组成单元无需与所述微控制单独连接收发控制线，数据信息自动转换收发。作为一种具体的实施方式，采用MAX485芯片作为RS485自动转换收发模块，RS485输出端串联有电阻，起到防止RS485芯片损坏的功能。

作为优选的实施方式，所述第一充电控制器为MPPT控制器，其包括MPPT控制电路和光照检测电路。MPPT(Maximum PowerPoint Tracking)即，最大功率点跟踪太阳能控制器，其能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最大功率输出对蓄电池充电。

进一步地，所述节能控制装置通过所述逆变器连接用电设备或并入输电网。所述逆变器连接用电设备，在用电不均衡或者停电时段，为所述用电设备供电。同时，当所述蓄电池储能满足用电设备日常用电需求，仍有富余时，所述节能控制装置还可通过所述逆变器向输电网馈电。

进一步地，所述电能表用于所述蓄电池充、放电电压、电流、功率，电能、功率因数等的测量与输出过流过载保护。作为一种具体的实施方式，所述电能表采用ATT7026A电能表芯片。

作为本发明的另一方面，提供了一种基于上述节能控制装置的节能控制系统，在上述节能控制装置的基础上，还包括与所述微控制器连接的上位机。所述上位机用于根据所述微控制器获取的蓄电池充、放电状态信息做出充、放电方案决策。

更进一步地，所述节能控制系统还包括与所述上位机通过网络连接的远程计算机，实现对所述节能控制系统的远程监控。

作为本发明的再一方面，提供一种基于所述节能控制系统的节能控制方法，方案为：所述上位机根据第一能源和/或第二能源日均发电能力，决策是否需要使用市电为所述蓄电池充电；