CN115842345B - 能源路由器控制方法和能源路由器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能源路由器控制方法和能源路由器,控制方法包括步骤:确定市电的运转状态;其中,市电的运转状态包括第一状态和第二状态,在通电时,市电处于第一状态;在断电时,市电处于第二状态;根据市电的运转状态,确定能源路由器的运行模式;当能源路由器执行第一运行模式时,能源路由器对比电网的调峰收益与峰谷套利收益,并根据对比结果对能源路由器的电能传输进行控制;当能源路由器执行第二运行模式时,能源路由器根据电网的负载功率与分布式电源功率对能源路由器的电能传输进行控制。通过上述设置,能源路由器对源网荷储的调度和控制更加合理、调度效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及分布式电源技术领域,尤其涉及一种能源路由器控制方法和能源路由器。
背景技术
随着生产技术发展,绿色低碳能源逐渐成为社会广泛共识。光伏发电已经成为一种主流趋势,分布式光伏发电是光伏发电的主要方式,其利用太阳能发电,发出的电能可以就近分配,减少对环境的污染。分布式发电能就地消化能源,能够节省输变电投资和运行费用,减少集中输电的线路损耗,提高了供电的可靠性。
于此同时储能行业也在崛起,但是目前对分布式电源和分布式储能的利用、调度、调配能力不足,无法做到对源网荷储(分布式电源、电网、负荷、储能)进行调度与控制,不能实现能源利用最大化和经济效益最大化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能源路由器控制方法和能源路由器,能够对源网荷储进行调度和控制,实现能源利用最大化和经济效益最大化。
基于上述目的,本发明提供了
一种能源路由器控制方法,包括步骤:
确定市电的运转状态;其中,市电的运转状态包括第一状态和第二状态,在通电时,市电处于第一状态;在断电时,市电处于第二状态;
根据市电的运转状态,确定能源路由器的运行模式;若市电处于第一状态,能源路由器执行第一运行模式;若市电处于第二状态,能源路由器执行第二运行模式;
当能源路由器执行第一运行模式时,能源路由器对比电网的调峰收益与峰谷套利收益,并根据对比结果对能源路由器的电能传输进行控制;
当能源路由器执行第二运行模式时,能源路由器根据电网的负载功率与分布式电源功率对能源路由器的电能传输进行控制。
进一步地,当能源路由器执行第二运行模式时,若电网中的负载功率大于等于电网的分布式电源功率,电网中的储能***向能源路由器输电,且储能***的输出功率满足P1=P2-P3;其中,P1为储能***的输出功率,P2为负载功率,P3为分布式电源功率。
进一步地,当储能***的剩余可用容量小于等于第一预设容量时,储能***停止对能源路由器输电。
进一步地,当能源路由器执行第二运行模式时,若电网中的负载功率小于等于电网的分布式电源功率,能源路由器向储能***输电,且储能***的充电功率满足P4=P3-P2;其中,P4为储能***的充电功率。
进一步地,当储能***的剩余可用容量大于等于第二预设容量时,能源路由器停止对储能***输电。
进一步地,当能源路由器执行第一运行模式,且电网的调峰收益大于等于电网的峰谷套利收益时,若市电处于谷价时段,能源路由器将市电输入的电能传输至储能***,以对储能***进行充电;若电网的负载功率高于预设功率,储能***向能源路由器输电,以填补电网所需功率。
进一步地,在能源路由器执行第一运行模式,且电网的调峰收益小于等于电网的峰谷套利收益时,若市电在谷价时段的电价大于等于上网电价,能源路由器根据市电的电价时段对能源路由器的电能传输进行控制;其中,市电的电价时段包括谷价时段和峰价时段。
一种能源路由器,包括:
能源传输模块、交互模块、数据传输模块、控制模块和显示模块,其中,能源传输模块与外部的电网、分布式电源以及负载连接,能源传输模块能够对分布式电源进行调度,以实现分布式电源的利用率和经济效益最大化;交互模块用于进行能源路由器内的数据传输;数据传输模块将能源传输模块内的电路数据和能源传输模块内运行状态传输至交互模块;控制模块对能源路由器内的所有设备进行控制,控制模块还对分布式电源的调度进行控制;显示模块将能源路由器中所有设备的运行状况、控制情况以及电路数据显示于控制界面中。
进一步地,能源传输模块包括直流传输单元和交流传输单元,直流传输单元和交流传输单元连接,直流传输单元和交流传输单元之间设有用于交直电转换的电流转换装置。
进一步地,直流传输单元与外部的光伏***、储能***、直流输电装置以及直流侧负载连接;交流传输单元与外部的分布式电源、交流输电装置、交流侧负载以及市电连接。
本发明提供了一种能源路由器控制方法和能源路由器,根据市电的运转状态对能源路由器的电能传输进行控制,实现了分布式电源的利用率最大化和经济效益最大化;同时,能源路由器可进行多种运行模式的选择,使得电网运行更加智能。
附图说明
图1是根据本发明提供的能源路由器的***框图;
图2是根据本发明提供的能源传输模块的***框图;
图3是根据本发明提供的能源传输模块的电路图;
图4是根据本发明提供的第一数据传输单元的连接示意图;
图5是根据本发明提供的第二数据传输单元的连接示意图;
图6是根据本发明提供的第三数据传输单元的连接示意图;
图7是根据本发明提供的转接器的连接示意图;
图8是根据本发明提供的交互模块的连接示意图;
图9是根据本发明提供的能源路由器控制方法的流程图;
图10是根据本发明提供的能源路由器执行第二运行模式的流程图;
图11是根据本发明提供的能源路由器执行第一运行模式的流程图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述,但这些实施方式并不限制本发明,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
图1示出了一种能源路由器100,包括能源传输模块11、数据传输模块12、交互模块13、控制模块14和显示模块15。其中,能源传输模块11分别与外部电网、分布式电源以及负载连接,能源传输模块11能够对分布式电源进行调度,以实现分布式电源的利用率和经济效益最大化。交互模块13用于进行能源路由器100内的信号传输。作为一种实现方式,交互模块13可以设置为工业以太网交换机。上述设置方式下,交互模块13的开放性好、泛用性高、成本低且端口配置灵活,能够满足更多使用需求。可以理解的,根据实际需求,交互模块13还可以设置为快速以太网交换机或是其他设备。数据传输模块12连接至能源传输模块11,且数据传输模块12还连接交互模块13,从而将能源传输模块11的电路数据和运行状态传输至交互模块13。控制模块14与交互模块13连接,控制模块14对能源路由器内的所有设备进行控制,控制模块还对分布式电源的调度进行控制。显示模块15与交互模块13连接,显示模块15用于将能源路由器100中所有设备的运行状况、控制情况以及电路数据显示于控制界面中。
如图2所示,作为一种实现方式,能源传输模块11包括交流传输单元111、直流传输单元112、保护单元113和检测单元114。其中,直流传输单元112与交流传输单元111连接,以实现能源路由器100中的交直电转换与传输。具体的,直流传输单元112与交流传输单元111之间设置有用于交直电转换的电流转换装置115,电流转换装置115可将直流传输单元112中的直流电逆变为交流电,也可将交流传输单元111中的交流电整流为直流电,从而使能源路由器100的能源调度更加方便。其中,电流转换装置115可以设置为双向变流器、储能转换器或是其他装置。更具体的,保护单元113用于对能源传输模块11中的电路进行保护。其中,保护单元113至少部分设置在直流传输单元112中,以对能源路由器100的直流侧电路进行保护;保护单元113还至少部分设置在交流传输单元111中,以对能源路由器100的交流侧电路进行保护;此外,保护单元113还至少部分设置在直流传输单元112和交流传输单元111之间,以对直流传输单元112和交流传输单元111之间的电路进行保护。作为一种可能的实施方式,保护单元113包括可进行智能通断的智能断路器。该实施方式下,保护单元113在检测到电路中的过压、过流和短路等异常状况时,可对出现异常的电路进行自动切断,从而避免事故的发生。进一步地,检测单元114用于检测能源传输模块11中电路的电流数据。其中,检测单元114包括直流检测装置1141,直流检测装置1141至少部分设置在直流传输单元112中,以检测直流传输单元112中的直流电流。作为一种可能的实施方式,直流检测装置1141可以设置为霍尔传感器。该实施方式下,直流检测装置1141对直流传输单元112的直流电流检测更加精确,且不会对电路的功率造成影响。可以理解的,根据实际需求,直流检测装置1141也可以设置为直流检测仪或是其他装置。检测单元114还包括交流检测装置1142,交流检测装置1142至少部分设置在交流传输单元111中,从而检测交流传输单元111中的交流电流。作为一种可能的实施方式,交流检测装置1142可以设置为电流互感器。该实施方式下,交流检测装置1142对交流传输单元111的交流电流检测更加稳定、准确。可以理解的,根据实际需求,交流检测装置1142还可以设置为交流检测仪或是其他装置。此外,交流检测装置1142还至少部分设置在直流传输单元112和交流传输单元111之间,以检测交流传输单元111的输入电流或输出电流。
如图3所示,直流传输单元112包括直流母线1121,直流母线1121用于将直流传输单元112的各个载流分支回路连接到一起,从而起到汇流、分配和传输直流电的作用。
如图3所示,作为一种实现方式,直流传输单元112与外部的光伏***连接,以使光伏***可向直流传输单元112输电。具体的,光伏***连接第一保护件1122,第一保护件1122可以设置为电弧检测器或是其他装置。第一保护件1122用于检测光伏***在直流侧的电弧,以对光伏***的输出端起到安全保护作用。第一保护件1122还与最大功率点跟踪控制器(MPPT控制器)1123连接,MPPT控制器1123用于捕捉光伏***组串级的光伏最大功率点,同时将光伏***的电压稳定为与直流母线1121的电压一致。MPPT控制器1123还与保护单元113连接,保护单元113用于保护光伏***与直流母线1121之间的电路。保护单元113与用于检测电流的直流检测装置1141连接,直流检测装置1141还与直流母线1121连接,以将光伏***的输出电能传输至直流母线1121。
作为一种实现方式,直流传输单元112还与外部的储能***连接,以使直流传输单元112与外部的储能***进行电能传输。具体的,储能***连接第二保护件1124,第二保护件1124可以设置为熔断器或是其他设备。当储能***的输出电流过大时,第二保护件1124断开,从而对储能***与直流母线1121之间的电路进行保护。更具体的,第二保护件1124与电流转换件1125连接,电流转换件1125可以将储能***的输出电压进行升压或是降压,直至储能***的输出电压与直流母线1121的电压一致;同样的,电流转换件1125还可将直流母线1121的输出电压升压或降压,直至直流母线1121的输出电压与储能***的低压一致,以防止电流在储能***与直流母线1121之间逆传输。其中,电流转换件1125可以设置为双向变流器或是其他装置。进一步地,电流转换件1125与保护单元113连接,以对储能***与直流母线1121之间的电路进行保护。更进一步地,保护单元113与直流检测装置1141连接,直流检测装置1141还与直流母线1121连接,从而使储能***与直流母线1121之间实现电能传输。
作为一种实现方式,直流传输单元112还与外部的直流输电装置连接,以使直流传输单元112对直流输电装置进行输电。具体的,直流输电装置与保护单元113连接,保护单元113与直流检测装置1141连接,直流检测装置1141还与直流母线1121连接,以使直流母线1121能够对直流输电装置进行输电。进一步地,直流输电装置与直流母线1121之间还设有第三保护件1126,第三保护件1126可以设置为小型断路器、保险丝或是其他结构,第三保护件1126用于对直流输电装置与直流母线1121之间的电路进行过载保护和短路保护。第三保护件1126还与第四保护件1127连接,第四保护件1127接地,第四保护件1127用于防止电路中突然出现尖峰电流或电压对电路造成损坏。其中,第四保护件1127可以设置为浪涌保护器、避雷器或是其他装置。
作为一种实现方式,直流传输单元112还与外部的直流侧负载连接。具体的,直流侧负载连接电压调节器1128,电压调节器1128可将直流母线1121的电流进行降压,以给直流侧负载供电。其中,电压调节器1128可以设置为开关电源。电压调节器1128连接保护单元113,保护单元113还连接直流检测装置1141,直流检测装置1141再连接直流母线1121,以使直流母线1121对直流侧负载供电。
可以理解的,以上电路只是直流传输单元112所提供的一部分电路,根据实际需求,直流传输单元112还可以包括其他电路。
如图3所示,交流传输单元111包括交流母线1111,交流母线1111用于将交流传输单元111的各个载流分支回路连接到一起,从而起到汇流、分配和传输交流电源的作用。交流母线1111还与直流母线1121连接,且交流母线1111与直流母线1121之间通过电流转换装置115实现交直电转换。如图4所示,电流转换装置115还与外部的电流管理***(BMS)连接,以使BMS根据储能***的运行状态对电流转换装置115进行控制。
如图3所示,作为一种实现方式,交流传输单元111与外部的分布式电源连接,以使分布式电源对交流传输单元111进行输电。具体的,分布式电源与电流转换器1112连接,电流转换器1112用于将分布式电源的直流电转化为交流电,以使分布式电源给交流传输单元111输电。其中,电流转换器1112可以设置为逆变器。进一步地,电流转换器1112连接保护单元113,保护单元113连接交流检测装置1142,交流检测装置1142再连接交流母线1111,以使分布式电源可给交流母线1111输电。
作为一种实现方式,交流传输单元111还与外部的交流输电装置连接,以使交流传输单元111对交流输电装置进行输电。具体的,交流输电装置连接保护单元113,保护单元113连接交流检测装置1142,交流检测装置1142再连接交流母线1111,以使交流母线1111可向交流输电装置传输电能。进一步的,保护单元113与交流输电装置之间还设置有第一保护器1113,第一保护器1113用于对交流输电装置与交流母线1111之间的电路进行过载保护和短路保护。其中,第一保护器1113可以设置为小型断路器、保险丝或是其他装置。更进一步地,第一保护器1113还连接第二保护器1114,第二保护器1114接地,第二保护器1114用于对电路中突然出现地尖峰电流或电压进行防护。其中,第二保护器1114可以设置为浪涌保护器、避雷器或是其他装置。
作为一种实现方式,交流传输单元111还与外部的交流侧负载连接,以使交流传输单元111可为外部的交流侧负载供电。具体的,交流侧负载连接保护单元113,保护单元113连接交流检测装置1142,交流检测装置1142再连接交流母线1111,以使交流母线1111可为交流侧负载进行供电。
作为一种实现方式,交流传输单元111还与市电连接,以使市电可向交流传输单元111输电。具体的,市电连接第三保护器1115,第三保护器1115用于对额定电压为1kV以上的电路进行隔断,从而对电路进行保护。其中,第三保护器1115可以设置为隔离开关。市电与交流母线1111之间还设有第四保护器1116,第四保护器1116用于对电路进行过载保护和短路保护。其中,第四保护器1116可以设置为小型断路器、保险丝或是其他装置。第四保护器1116还连接第五保护器1117,第五保护器1117接地。在负载所在电路因为外界的干扰突然产生尖峰电流或电压时,第五保护器1117可在极短的时间内导通并分流,避免负载或是电路中的其他设备损坏。其中,第五保护器1117可以设置为浪涌保护器、避雷器或是其他装置。进一步地,第三保护器1115连接保护单元113,保护单元113连接交流检测装置1142,交流检测装置1142再连接交流母线1111,以使市电可向交流母线1111输电。
可以理解的,以上电路只是交流传输单元111与外部设备连接的一部分电路,根据实际需求,交流传输单元111还可以包括其他电路。
如图4所示,作为一种实现方式,数据传输模块12包括第一数据传输单元121。具体的,第一数据传输单元121与交互模块13连接,以将获取的数据传输至交互模块13。进一步地,第一数据传输单元121还与直流检测装置1141连接,以获取直流传输模块各支路的电流数据。第一数据传输单元121还跟设置在直流传输单元112与交流传输单元111之间的交流检测装置1142连接,以获取交流传输单元111对直流传输单元112的输入或输出的电流数据。第一数据传输单元121还分别连接电流转换装置115和电流转换件1125,以获取电流转换装置115的运行状态和电流转换件1125的运行状态。第一数据传输单元121还分别连接MPPT控制器1123和第一保护件1122,以获取MPPT控制器1123的运行状态和第一保护件1122的运行状态。
如图5所示,作为一种实现方式,数据传输模块12还包括第二数据传输单元122。具体的,第二数据传输单元122与交互模块13连接,以将获取的数据传输至交互模块13。进一步地,第二数据传输单元122与交流检测装置1142连接,以获取交流传输单元111各支路的电流数据。第二数据传输单元122还分别连接直流侧负载和交流侧负载,以获取直流侧负载的运行状态和交流侧负载的运行状态。第二数据传输单元122还与电流转换器1112连接,以获取电流转换器1112的工作状态。
如图5和图6所示,作为一种实现方式,数据传输模块12还包括第三数据传输单元123。具体的,第三数据传输单元123和交互模块13连接,以将获取的数据传输至交互模块13。进一步地,第三数据传输单元123和保护单元113连接,以获取保护单元113的工作状态。如图6和7所示,第三数据传输单元123还通过转接器124分别连接第四保护件1127、第二保护器1114、第三保护器1115和第五保护器1117,以获取第二保护器1114、第三保护器1115、第四保护件1127和第五保护器1117的工作状态。此外,能源路由器100内还设有告警装置16。具体的,告警装置16包括第一告警器161,第一告警器161用于检测能源路由器100是否进水,若检测到进水,第一告警器161发送一水浸告警信号至第三数据传输单元123。告警装置16还包括第二告警器162,第二告警器162用于检测能源路由器100内的烟雾浓度,当烟雾浓度过高时,第二告警器162发出一烟雾告警信号至第三数据传输单元123。告警装置16还包括第三告警器163,第三告警器163用于检测能源路由器100内的温湿度,当能源路由器100内的温湿度过高时,第三告警器163发出一温湿度告警信号至第三数据传输单元123。进一步地,第三数据传输单元123将水浸告警信号、烟雾告警信号或温湿度告警信号传输至交互模块13。可以理解的,根据实际需求,告警装置16还可以设置有其他告警器。
如图8所示,作为一种实现方式,交互模块13还与功率优化器采集模块17连接,功率优化器采集模块17用于采集光伏***中的功率优化器数据。进一步地,交互模块13还与外部的光伏开关装置连接,当光伏***出现异常时,交互模块13可通过光伏开关装置切断光伏***输出,以对光伏***所在电路进行保护。更进一步地,交互模块13还与外部的云服务器连接,以将能源路由器100中所有设备的运行状态和能源路由器100中的电路数据传输至云服务器,以便工作人员对能源路由器100中的设备进行监测。
作为一种实现方式,当交互模块13接收到能源路由器100中所有设备的运行状况和控制情况后,控制模块14可对能源传输模块11进行控制。具体的,当MPPT控制器1123异常时,控制模块14切断MPPT控制器1123所在支路的保护单元113;同时,控制模块14控制光伏开关装置,使光伏开关装置处于关断状态,以切断光伏***的输出,从而保证电路运行的安全性。进一步地,当外部的BMS出现异常时,控制模块14控制电流转换件1125停止工作;同时,控制模块14切断储能***与直流母线1121之间的保护单元113,以保证电路的运行安全。进一步地,当电流转换装置115出现异常时,控制模块14切断直流传输单元112的保护单元113,控制模块14还切断直流传输单元112和交流传输单元111之间的保护单元113,以保证线路安全。进一步地,当电流转换器1112出现异常时,控制模块14切断电流转换器1112所在支路的保护单元113。进一步地,当控制模块14从交互模块13接收到水浸告警信号、烟雾告警信号或温湿度告警信号时,控制模块14切断所有保护单元113,直至检测出能源路由器100内所有设备无异常。通过上述设置,能源路由器100执行多级保护的方式,可使能源路由器100的运行更加安全。
如图9所示,作为一种实现方式,为使分布式电源的利用率最大化,本申请还提供了一种能源路由器控制方法,包括步骤:
确定市电的运转状态;其中,市电的运转状态包括第一状态和第二状态,在通电时,市电处于第一状态;在断电时,市电处于第二状态;
根据市电的运转状态,确定能源路由器100的运行模式;具体的,若市电处于第一状态,能源路由器100执行第一运行模式;若市电处于第二状态,能源路由器100执行第二运行模式;其中,第一运行模式下,能源路由器100与市电并网运行,第二运行模式下,能源路由器100离网运行;
当能源路由器100执行第一运行模式时,能源路由器100对比电网的调峰收益与峰谷套利收益,并根据对比结果对能源路由器100的电能传输进行控制;
当能源路由器100执行第二运行模式时,能源路由器根据负载功率与分布式电源功率对能源路由器100的电能传输进行控制。其中,负载功率为直流充电桩、交流充电桩、直流侧负载和交流侧负载所需功率之和,分布式电源功率为光伏***和分布式电源所提供功率之和。
如图10所示,作为一种实现方式,当能源路由器100执行第二运行模式时,若电网中负载功率大于等于电网中分布式电源功率,电网中的储能***向能源路由器100输电,且储能***的输出功率满足P1=P2-P3。其中,P1为储能***的输出功率,P2为负载功率,P3为分布式电源功率。进一步地,当储能***的剩余可用容量(储能SOC)大于等于第一预设容量时,储能***向能源路由器100输电;当储能SOC小于第一预设容量时,储能***停止对能源路由器100输电,以对储能***的电池进行保护。更进一步地,当储能***停止向能源路由器100输电后,部分直流侧负载和/或交流侧负载停止工作,直至市电恢复输电后通过储能***黑启动。可以理解的,根据实际需求,第一预设容量的值可以进行调整,在本申请中,第一预设容量的值可以设置为10%。
作为一种实现方式,当能源路由器100执行第二运行模式时,若电网中负载功率小于等于电网中分布式电源功率,能源路由器100向储能***输电,且储能***的充电功率满足P4=P3-P2。其中,P4为储能***的充电功率。进一步地,当储能SOC小于等于第二预设容量时,能源路由器100向储能***输电;当储能SOC大于第二预设容量时,能源路由器100停止向储能***输电,防止储能***因过度充电而损坏。更进一步地,当能源路由器100停止向储能***输电后,控制模块14控制电流转换器1112,使得分布式电源功率与负载功率相等,以维持电网的输入和输出平衡。可以理解的,根据实际需求,第二预设容量的值可进行调整,在本申请中,第二预设容量的值可以设置为90%。
通过以上设置,能源路由器100能够对分布式电源的电能进行充分、合理的利用。
如图11所示,作为一种实现方式,当能源路由器100执行第一运行模式,且电网的调峰收益大于等于电网的峰谷套利收益时,若市电处于谷价时段,能源路由器100将市电输入的电能传输至储能***,以对储能***进行充电;若电网的负载功率高于预设功率,储能***向能源路由器100输电,以填补电网所需功率。进一步地,储能***在进行充电时,若储能SOC大于第二预设容量,储能***停止充电;储能***在向能源路由器100输电时,若储能SOC小于第一预设容量,储能***停止输电,以对储能***进行保护。通过以上设置,在电网的调峰收益高于峰谷套利收益时,能源路由器100可通过储能***放电,以对电网进行调峰;在谷价阶段,能源路由器100可通过市电对储能***充电,从而实现经济效益最大化。
作为一种实现方式,当能源路由器100执行第一运行模式,且电网的调峰收益小于等于电网的峰谷套利收益时,若市电在谷价时段的电价大于等于上网电价,能源路由器100根据市电的电价时段对能源路由器100的电能传输进行控制。其中,电价时段包括谷价时段和峰价时段。更具体的,当电价处于峰价时段时,若负载功率小于分布式电源功率,能源路由器100可将多余的电量上网销售;若负载功率大于等于分布式电源功率,储能***向能源路由器100输出电源,直至储能SOC小于等于第一预设容量。进一步地,当电价处于谷价时段时,若负载功率小于分布式电源功率,能源路由器100向储能***输电,以对储能***充电;若负载功率大于等于分布式电源功率,负载所需电量不足,此时,由市电向能源路由器100输电,以补充不足电量。
作为一种实现方式,在能源路由器100执行第一运行模式,且电网的调峰收益小于等于峰谷套利收益时,若市电在谷价时段的电价小于上网电价,能源路由器100根据负载功率和分布式电源功率对能源路由器100的电能传输进行控制。具体的,当负载功率小于等于分布式电源功率时,多余电量上网进行销售;当负载功率大于分布式电源功率时,由储能***向能源路由器100输电。进一步地,在谷电时段时,能源路由器100可通过市电向储能***充电,直至储能SOC大于等于第二预设容量;当峰电时段时,储能***可向能源路由器100输电,以实现电网的峰谷套利。
通过以上设置,能源路由器100可根据调峰收益和峰谷套利收益,选择控制方式对能源路由器100的电能传输进行控制,并且根据电价时段对电网的富余电量或不足电量进行处理,以实现经济效益最大化。
尽管为示例目的,已经公开了本发明的优选实施方式,但是本领域的普通技术人员将意识到,在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下,各种改进、增加以及取代是可能的。
Claims (8)
1.一种能源路由器控制方法,其特征在于,包括步骤:
确定市电的运转状态;其中,所述市电的运转状态包括第一状态和第二状态,在通电时,所述市电处于所述第一状态;在断电时,所述市电处于所述第二状态;
根据市电的运转状态,确定所述能源路由器的运行模式;若所述市电处于所述第一状态,所述能源路由器执行第一运行模式;若所述市电处于所述第二状态,所述能源路由器执行第二运行模式;
当所述能源路由器执行所述第一运行模式时,所述能源路由器对比电网的调峰收益与峰谷套利收益,并根据对比结果对所述能源路由器的电能传输进行控制;
当所述能源路由器执行所述第二运行模式时,所述能源路由器根据电网的负载功率与分布式电源功率对所述能源路由器的电能传输进行控制;
当所述能源路由器执行所述第一运行模式,且所述电网的调峰收益大于等于所述电网的峰谷套利收益时,若所述市电处于谷价时段,所述能源路由器将所述市电输入的电能传输至储能***,以对所述储能***进行充电;若所述电网的负载功率高于预设功率,所述储能***向所述能源路由器输电,以填补所述电网所需功率;
在所述能源路由器执行第一运行模式,且所述电网的调峰收益小于等于所述电网的峰谷套利收益时,若所述市电在谷价时段的电价大于等于上网电价,所述能源路由器根据所述市电的电价时段对所述能源路由器的电能传输进行控制;其中,所述市电的电价时段包括谷价时段和峰价时段。
2.如权利要求1所述的能源路由器控制方法,其特征在于,当所述能源路由器执行所述第二运行模式时,若所述电网中的负载功率大于等于所述电网的分布式电源功率,所述电网中的储能***向所述能源路由器输电,且所述储能***的输出功率满足P1=P2-P3;其中,P1为储能***的输出功率,P2为负载功率,P3为分布式电源功率。
3.如权利要求2所述的能源路由器控制方法,其特征在于,当所述储能***的剩余可用容量小于等于第一预设容量时,所述储能***停止对所述能源路由器输电。
4.如权利要求2所述的能源路由器控制方法,其特征在于,当所述能源路由器执行所述第二运行模式时,若所述电网中的负载功率小于等于所述电网的分布式电源功率,所述能源路由器向所述储能***输电,且所述储能***的充电功率满足P4=P3-P2;其中,P4为所述储能***的充电功率。
5.如权利要求4所述的能源路由器控制方法,其特征在于,当所述储能***的剩余可用容量大于等于第二预设容量时,所述能源路由器停止对所述储能***输电。
6.一种能源路由器适用于权利要求1至5中任意一项所述的能源路由器控制方法,其特征在于,所述能源路由器包括:
能源传输模块,所述能源传输模块与外部的电网、分布式电源以及负载连接,所述能源传输模块能够对所述分布式电源进行调度,以实现所述分布式电源的利用率和经济效益最大化;
交互模块,所述交互模块用于进行所述能源路由器内的数据传输;
数据传输模块,所述数据传输模块将所述能源传输模块内的电路数据和所述能源传输模块内运行状态传输至所述交互模块;
控制模块,所述控制模块对所述能源路由器内的所有设备进行控制,所述控制模块还对所述分布式电源的调度进行控制;
显示模块,所述显示模块将所述能源路由器中所有设备的运行状况、控制情况以及电路数据显示于控制界面中。
7.如权利要求6所述的能源路由器,其特征在于,所述能源传输模块包括直流传输单元和交流传输单元,所述直流传输单元和所述交流传输单元连接,所述直流传输单元和所述交流传输单元之间设有用于交直电转换的电流转换装置。
8.如权利要求7所述的能源路由器,其特征在于,所述直流传输单元与外部的光伏***、储能***、直流输电装置以及直流侧负载连接;所述交流传输单元与外部的分布式电源、交流输电装置、交流侧负载以及市电连接。
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