[发明专利]一种可实现分布式电源与负载匹配的能量管理方法

摘要

本发明属于智能电网技术领域，涉及一种可实现分布式电源与负载匹配的能量管理方法，采用一种可实现分布式电源并网管理、以及分布式电源与负载优化匹配运行的装置，称之为电能路由器，方法如下：控制单元将空闲的负载端口与市电专用端口连接，当不具有无线通信功能的负载通过负载端口连接到电能路由器时，首先由市电供电，控制单元通过信号检测与电能计量模块检测其工作特性；控制单元对各个电源和负载进行匹配分析，通过开关阵列模块将对应的电源和负载连接并供电；当某分布式电源能满足多个负载同时工作的要求时，控制单元控制开关阵列模块将该分布式电源与对应的多个负载连接并供电。本发明能够实现电源与负载的最优化匹配。

主权项

一种可实现分布式电源与负载匹配的能量管理方法，采用一种可实现分布式电源并网管理、以及分布式电源与负载优化匹配运行的装置，称之为电能路由器，包括：包括控制单元、无线模块、信号检测与电能计量模块、开关阵列和路由器端口，其中，所述的路由器端口包括多个电源端口和多个负载端口，每一个端口具有唯一的端口号，每个电源端口可连接一个单相电源或三相电源中的一相，每个负载端口可连接一个单相负载或三相负载中的一相，所述的电源端口包括市电专用电源端口和多个普通电源端口，通过所述的开关阵列可将这些端口连接起来；所述的信号检测与电能计量模块，设置在路由器端口与开关阵列的连接处，包括多个电源信号检测与电能计量端口和多个负载信号检测与电能计量端口；每个电源信号检测与电能计量端口和负载信号检测与电能计量端口均包括电流检测单元、电压检测单元和电能信息处理单元，电流检测单元用于检测与其相连的电源端口或负载端口的电流，电压检测单元用于检测与其相连的电源端口或负载端口的电压，两个单元的检测信号被送入电能信息处理单元，电源信号检测与电能计量端口的电能信息处理单元根据输入的检测信号计算出与其相连的电源的电能质量和供电量信息，并传输给控制单元，负载信号检测与电能计量端口的电能信息处理单元根据输入的检测信号计算出与其相连的负载的用电特性和耗电量，并传输给控制单元；所述的开关阵列上的开关由控制单元控制；所述的无线模块与控制单元连接，用于实现电能路由器与连接到普通电源端口或负载端口的各个具有无线通信功能的电源及负载之间的通信；所述的控制单元，根据通过电源信号检测与电能计量端口采集的或通过无线模块获取的与普通电源端口相连的电源的电能质量信息,并根据通过负载信号检测与电能计量端口采集的或通过无线模块获取的与负载端口相连的负载的用电特性，来进行连接到普通电源端口的电源的供电能力与连接到负载端口的负载的用电特性的匹配，通过开关阵列实现相匹配的各个电源与负载之间的连接或切换，并在电源通过电能路由器向负载供电的过程中进行用电计量；利用此种电能路由器实现的能量管理方法如下：1）分布式电源的并网逆变器若具有无线通信功能，在首次连接到电能路由器的电源端口时，要通过无线模块向控制单元提供分布式电源的供电信息（包括电源类型、供电电压和供电电流等），用于建立电源信息库；2）负载若具有无线通信功能，在首次连接到电能路由器的负载端口时，要通过无线模块向控制单元提供负载信息（包括负载类型、额定电压和额定电流等），用于建立负载信息库；3）分布式电源的并网逆变器若具有无线通信功能，在连接到电能路由器的电源端口时，要通过无线模块向控制单元提供即时的供电信息（即时电压、即时电流和预计持续时间等），用于并网管理、匹配负载以及电源的运行监控；4）负载若具有无线通信功能，当负载连接到电能路由器时，要通过无线模块向控制单元提供即时的用电需求信息（输入电压、功率和预计用电时间等），用于电源匹配以及负载的运行监控；5）分布式电源的并网逆变器若不具有无线通信功能，在连接到电能路由器的电源端口时，控制单元通过信号检测与电能计量模块获取其即时的供电信息，用于并网管理、匹配负载以及电源的运行监控；6）控制单元将空闲的负载端口与市电专用端口连接，当不具有无线通信功能的负载通过负载端口连 接到电能路由器时，首先由市电供电，控制单元通过信号检测与电能计量模块检测其工作特性，用于电源匹配以及负载的运行监控；7）控制单元对各个电源的运行状态、供电信息、负载的用电需求或工作特性进行分析和匹配，若某个电源的供电质量和输出功率均能够满足某个负载要求时，控制单元通过开关阵列模块将对应的电源和负载连接并供电；8）当某分布式电源能满足多个负载同时工作的要求时，控制单元控制开关阵列模块将该分布式电源与对应的多个负载连接并供电；9）一个电源可以同时向两个或两个以上的负载供电，但一个负载不能同时接受两个或两个以上的分布式电源的供电。