[发明专利]用户隐私主动防御型电能转换系统和方法

权利要求书

1.一种用户隐私主动防御型电能转换系统，其特征在于：包括中央控制单元（1）、电能存储单元（2）、电能转换单元和接口单元；所述接口单元分为电源输入端口（7）和电力设备取电端口，取电端口包括交流取电端口（8）和直流取电端口（9）；电能转换单元包括整流模块（3），逆变模块（4），调压模块（5）和换流模块（6）； 接口单元的电源输入端口（7）接至整流模块（3），且对外接至用户电表的输出端口；交流取电端口（8）接至逆变模块（4）和换流模块（6）的并联输出端，为交流负荷供电；直流取电端口（9）接至调压模块，为直流负荷供电；所述中央控制单元（1）统一调度所述电能转换单元和电能存储单元，维持电源输入端口的电压和电流； 所述交流取电端口（8）和直流取电端口（9）对外分别用于用户侧的交流负荷和直流负荷接入；所述整流模块、逆变模块和调压模块的直流侧，与所述中央控制单元和电能存储单元并联在用一直流母线；所述直流母线为中央控制单元提供不间断供电电源，确保中央控制单元和调压模块的正常工作；其中电能存储单元（2）与其相并联的其它电能转换单元有4种工作模式，任意两种工作模式之间可以切换；在切换模式前，用户需要在中央控制单元选择拟投入或退出的负荷，称为变化负荷；所述电能转换单元与中央控制单元之间存在通信，工作模式之间的切换指令由中央控制单元根据变化负荷的功率而定；所述中央控制单元以有功功率和无功功率作为属性存储用户所有负荷信息，所述变化负荷是中央控制单元存储负荷库中之一；所述4种工作模式为：

（1）模式A:储能充电：整流模块作为唯一电源，通过换流模块向交流取电端口供电，通过直流母线向电能存储单元充电，向直流负荷供电；

（2）模式B：交流重载：整流模块和电能存储单元一起作为电源，整流模块通过换流模块向交流取电口供电；电能存储单元通过直流母线给逆变模块补充供电，向直流负荷供电；

（3）模式C：直流重载：整流模块和电能存储单元一起作为电源，整流模块通过换流模块向交流取电端口供电；电能存储单元与整流模块一起通过直流母线向直流负荷供电；

（4）模式D：系统离网：整流模块和换流模块退出运行，电能存储单元作为唯一电源，通过直流母线向整流模块和直流负荷供电；

所述工作模式切换方式为：

模式A→模式B：以整流模块的电源输入端口电流恒定作为控制目标，切换电能存储单元工作模式为放电，启动逆变模块向交流取电端口供电，启动交流重载负荷；

模式A→模式C：以整流模块的电源输入端口电流恒定作为控制目标，切换电能存储单元工作模式为放电，启动直流重载负荷；

模式A→模式D：切换电能存储单元工作模式为放电，设置电能存储单元工作模式为离网，启动逆变模块向交流取电端口供电，退出换流模块，退出整流模块；

模式B→模式A：以整流模块的电源输入端口电流恒定作为控制目标，切换电能存储单元工作模式为充电，停止交流重载负荷，逆变模块停止向交流取电端口供电；

模式B→模式C：以整流模块的电源输入端口电流恒定作为控制目标，逐步增加电能存储单元放电功率，启动直流重载负荷，停止交流重载负荷，逐步减小逆变模块向交流取电端口的供电功率；

模式B→模式D：设置电能存储单元工作模式为离网，退出换流模块，退出整流模块；

模式C→模式A：以整流模块的电源接口端输入电流恒定作为控制目标，切换电能存储单元工作模式为充电，停止直流重载负荷；

模式C→模式B：以整流模块的电源输入端口电流恒定作为控制目标，逐步增加逆变模块向交流取电端口的供电功率，启动交流重载负荷，停止直流重载负荷，逐步减小电能存储单元放电功率；

模式C→模式D：设置电能存储单元工作模式为离网，启动逆变模块向交流取电端口供电，退出换流模块，退出整流模块；

模式D→模式A：启动整流模块，启动换流模块，退出逆变模块，设置电能存储单元工作模式为并网充电；

模式D→模式B：启动整流模块，启动换流模块，设置电能存储单元工作模式为并网放电；

模式D→模式C：启动整流模块，启动换流模块，退出逆变模块，设置电能存储单元工作模式为并网放电；所述指令包括二元指令和连续指令，二元指令控制电能转换单元中各模块的启动和停止，连续指令用于调整电能存储单元的并网、离网、充电、放电模式及运行功率；二元指令根据模式间切换过程顺序执行，连续指令的决策依据是通过调整电能存储单元的有功功率和无功功率保持电源输入端口电流恒定；

所述连续指令依据为：；

其中包括有功功率和无功功率，简称：功率，为整流器模块输入的功率，为交流负荷消耗的功率，为直流负荷消耗的功率，为系统损耗的功率，为变化负荷将要消耗的功率；当为正时电能存储单元为放电模式，为负时为充电模式。