一種社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其戶用型能源路由器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其戶用型能源路由器，屬于能源樞紐設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，傳統(tǒng)能源的日益枯竭和使用傳統(tǒng)能源造成的巨大污染使得提高能源利用效率、加強(qiáng)可再生能源的利用，成為解決能源需求增長(zhǎng)與能源緊缺、能源利用與環(huán)境保護(hù)之間矛盾的必然選擇。作為能源最清潔、最高效的利用方式之一，分布式發(fā)電技術(shù)利用各種可用的分散存在的能源進(jìn)行發(fā)電供能，有助于充分利用各地豐富的清潔和可再生能源，向用戶提供“綠色電力”，其研究日益受到各國(guó)關(guān)注。而戶用光伏發(fā)電作為分布式發(fā)電的重要形式之一，已成為提高光伏發(fā)電滲透率和電網(wǎng)接納光伏發(fā)電能力的重要手段之一，近年來發(fā)展迅速。在歐美等國(guó)，戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用；在我國(guó)，隨著電網(wǎng)公司的大力支持，分布式光伏并網(wǎng)、補(bǔ)貼等相關(guān)配套政策的逐步到位，投資成本的下降以及環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，國(guó)內(nèi)居民業(yè)主的建設(shè)積極性不斷提高，戶用光伏發(fā)電項(xiàng)目數(shù)量顯著增長(zhǎng)。同時(shí)，能源領(lǐng)域的研究學(xué)者、專家已在技術(shù)層面提出了“能源互聯(lián)網(wǎng)”的概念，明確了未來能源的組織管理模式。國(guó)家電網(wǎng)公司劉振亞董事長(zhǎng)進(jìn)一步提出“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”構(gòu)想，旨在建立構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，統(tǒng)籌全球能源資源開發(fā)、配置和利用，這必將對(duì)全球能源發(fā)展產(chǎn)生巨大影響，特別是用電側(cè)，必將發(fā)生巨大的革命性的改變。它以互聯(lián)網(wǎng)理念構(gòu)建的新型信息能源融合“廣域網(wǎng)”，它以大電網(wǎng)為“主干網(wǎng)”，以分布式電網(wǎng)為“局域網(wǎng)”，以開放對(duì)等的信息能源一體化架構(gòu)真正實(shí)現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動(dòng)態(tài)平衡使用，可最大限度的適應(yīng)新能源的接入。
[0003]未來的能源互聯(lián)網(wǎng)中，傳統(tǒng)的用電節(jié)點(diǎn)將轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)-儲(chǔ)-用一體的能源單元。分布式能源單元依托智能電網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)，大力發(fā)展能源單元與電網(wǎng)信息交互，增加能源單元與電網(wǎng)互動(dòng)能力，提高分布式能源單元自主決策能力。結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能用電負(fù)荷、電動(dòng)汽車等組成戶用光伏微網(wǎng)單元，而作為能源互聯(lián)網(wǎng)的核心元件和樞紐的能源路由器，擔(dān)當(dāng)著連接電網(wǎng)、能源整合、能量分配、信息交互以及智能控制的重要任務(wù)。研制家庭能源路由器并將其作為能源互聯(lián)網(wǎng)中的重要樞紐，提升家庭綜合能效管理水平，實(shí)現(xiàn)能量、信息與交易接口的標(biāo)準(zhǔn)化，為戶用光伏局域調(diào)配技術(shù)研究打下良好基礎(chǔ)。推動(dòng)電網(wǎng)用電側(cè)的革命性變化，在用電側(cè)大量利用清潔能源實(shí)現(xiàn)本地發(fā)電、本地消納，廣泛使用儲(chǔ)能系統(tǒng)提高供電能力與供電質(zhì)量，與智能用電設(shè)備緊密耦合提高家庭綜合能效管理水平，轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)的用電節(jié)點(diǎn)為發(fā)-儲(chǔ)-用為一體的具備參與電網(wǎng)運(yùn)行、能源市場(chǎng)能力的主動(dòng)智能節(jié)點(diǎn)。創(chuàng)造分布式光伏發(fā)電接入電網(wǎng)便利條件，實(shí)現(xiàn)戶用光伏微網(wǎng)單元的的自動(dòng)化、高效化運(yùn)行，提升戶用光伏微網(wǎng)單元的經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其戶用型能源路由器。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括:社區(qū)能源管理平臺(tái)、通信管理機(jī)、多個(gè)戶用能源單元，所述多個(gè)戶用能源單元均通過通信管理機(jī)與社區(qū)能源管理平臺(tái)相連接，所述社區(qū)能源管理平臺(tái)用于控制戶用能源單元的發(fā)電、儲(chǔ)電、用電。
[0006]所述戶用能源單元包括:電網(wǎng)接入端、電網(wǎng)入戶雙向電表、戶用能源路由器、入戶開關(guān)配電柜、家庭負(fù)載、光伏組件、光儲(chǔ)一體機(jī);所述電網(wǎng)接入端通過電網(wǎng)入戶雙向電表與戶用能源路由器相連接;所述光伏組件與光儲(chǔ)一體機(jī)連接后與戶用能源路由器相連接;所述社區(qū)能源管理平臺(tái)通過通信管理機(jī)與戶用能源路由器相連接;所述戶用能源路由器與入戶開關(guān)配電柜相連接后與家庭負(fù)載相連接。
[0007]所述戶用能源路由器包括第一 MODBUS通訊模塊、戶內(nèi)雙向電表、電流互感器、光儲(chǔ)一體機(jī)輸入開關(guān)、戶內(nèi)輸出開關(guān)、電網(wǎng)輸入開關(guān);所述光儲(chǔ)一體機(jī)包括第二MODBUS通訊模塊、電池管理系統(tǒng)、電池;所述電網(wǎng)入戶雙向電表與電網(wǎng)輸入開關(guān)、戶內(nèi)雙向電表、電流互感器、戶內(nèi)輸出開關(guān)、入戶開關(guān)配電柜依次連接;所述光伏組件、電池、光儲(chǔ)一體機(jī)輸入開關(guān)、電流互感器依次連接后與戶內(nèi)輸出開關(guān)的支路相并聯(lián)；所述電池、電池管理系統(tǒng)、第二MODBUS通訊模塊依次連接后與第一 MODBUS通訊模塊相連接;所述戶內(nèi)雙向電表、電流互感器、光儲(chǔ)一體機(jī)輸入開關(guān)、戶內(nèi)輸出開關(guān)、電網(wǎng)輸入開關(guān)均與第一 MODBUS通訊模塊相連接；所述第一 MODBUS通訊模塊與通信管理機(jī)相連接。
[0008]所述入戶開關(guān)配電柜與家庭負(fù)載之間串聯(lián)有斷路器、電流互感器，所述斷路器、電流互感器均與第一 MODBUS通訊模塊相連接。
[0009]所述電網(wǎng)接入端與電網(wǎng)入戶雙向電表之間設(shè)置有斷路器。
[0010]一種戶用能源路由器，包括第一MODBUS通訊模塊、戶內(nèi)雙向電表、電流互感器、光儲(chǔ)一體機(jī)輸入開關(guān)、戶內(nèi)輸出開關(guān)、電網(wǎng)輸入開關(guān);所述電網(wǎng)輸入開關(guān)、戶內(nèi)雙向電表、電流互感器、戶內(nèi)輸出開關(guān)依次連接;所述電流互感器、光儲(chǔ)一體機(jī)輸入開關(guān)相連接后與戶內(nèi)輸出開關(guān)相并聯(lián);所述第一 MODBUS通訊模塊分別與電網(wǎng)輸入開關(guān)、戶內(nèi)雙向電表、電流互感器、光儲(chǔ)一體機(jī)輸入開關(guān)、戶內(nèi)輸出開關(guān)相連接。
[0011]有益效果:本發(fā)明提供的一種社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其戶用型能源路由器，其創(chuàng)造性在于通過社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)、戶用能源路由器將光儲(chǔ)一體機(jī)、戶用可控負(fù)荷結(jié)合在一起，使戶用能源路由器與公共電網(wǎng)處的潮流具有一定的可控性。本發(fā)明作為能源互聯(lián)網(wǎng)中的重要節(jié)點(diǎn)，對(duì)于提升家庭綜合能效管理水平，提升區(qū)域戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)交互能力和自調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)能量、信息接口的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)戶用光伏微網(wǎng)單元的的自動(dòng)化、高效化運(yùn)行具有重大意義。
【附圖說明】
[0012]圖1為社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖；
圖2為一路戶用能源單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0014]如圖1、圖2所示，一種社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，社區(qū)能量管理平臺(tái)通過通信管理機(jī)將每戶的戶用能源單元利用以太網(wǎng)或RS485通訊線相連接。社區(qū)能量管理平臺(tái)根據(jù)社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)信息交互和實(shí)時(shí)電力價(jià)格，基于不同時(shí)段光-儲(chǔ)-用的平衡，采用規(guī)?；瘧粲霉夥钟蛘{(diào)配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同用戶之間的能量互濟(jì)，實(shí)現(xiàn)分布式光-儲(chǔ)-用設(shè)備能量流的合理調(diào)配，減小光伏和負(fù)荷波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)影響，提升電網(wǎng)對(duì)戶用光伏的接納能力，降低電網(wǎng)削峰填谷壓力，提升區(qū)域戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)交互能力和自調(diào)節(jié)能力。
[0015]戶用能源單