应急状态社区自主供电智能调控系统的制作方法

1.本发明属于智能社区技术领域，更具体地说，是涉及一种应急状态社区自主供电智能调控系统。


背景技术：

2.目前，在市电电网中断的情况下，人们的生活往往也会受到影响，造成了在市电电网中断时人们对于用电问题的关注度更高。尤其是对社区内公共设施—例如应急照明灯、通风设施、通讯设施等—的供电中断，使得社区安全和基本服务需求得不到满足；对于业主住宅内的供电中断，也使得业主住宅的生活必需用电—例如照明、空调等—受到影响。此外，有些社区配置了基于蓄电池的备用电源，以及利用油料的社区自主发电系统；但是现有的紧急备用电源容量不是很大，基本无法支撑整个社区较长时间的用电需求，而社区自主发电的成本也非常高昂，以上两种方式都需要对其调控系统实施优化。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种应急状态社区自主供电智能调控系统，旨在实现在市电电网中断时，满足业主的生活必须用电。
4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种应急状态社区自主供电智能调控系统，包括：
5.市电系统，包括市电输电单元和向储电单元充电的市电充电单元；
6.长期发电系统，包括长期发电单元和长期充电单元，所述长期充电单元连接所述长期发电单元和所述储电单元；所述储电单元连接有储电输电单元；
7.临时发电系统，包括临电发电单元、临电输电单元和余电充电单元；所述余电充电单元连接所述临电发电单元和所述储电单元；
8.主调控系统，连接所述市电输电单元、所述储电输电单元、所述临电发电单元以及所述临电输电单元，当所述市电输电单元断开时，开启所述储电输电单元，或开启所述临电发电单元和所述临电输电单元，或同时开启所述储电输电单元、所述临电发电单元和所述临电输电单元。
9.作为本技术另一实施例，还包括用电系统和用电统计系统，所述用电系统包括住宅用电单元和公共设备用电单元，所述住宅用电单元和所述公共设备用电单元均连接所述市电输电单元、所述储电输电单元和临电输电单元；所述用电统计系统包括用于统计所述住宅用电单元的实时用电量的住宅用电统计单元和统计所述公共设备用电单元的实时用电量的公共设备用电统计单元。
10.作为本技术另一实施例，所述住宅用电统计单元包括第一统计模块和第一储存模块；所述第一统计模块监测住宅用电单元每个时段的用电量，并储存至所述第一储存模块内；所述公共设备用电统计单元包括第二统计模块和第二储存模块，所述第二统计模块监测公共设备单元在每个时段的用电量，并储存至所述第二储存模块内；所述第一储存模块
和所述第二储存模块均连接所述主调控系统，为所述主调控系统提供用电需求信息。
11.作为本技术另一实施例，所述主调控系统包括：
12.用电需求模块，所述用电需求模块连接所述第一储存模块和所述第二储存模块；
13.用电供应模块，所述用电供应模块连接所述市电输电模块、所述储电输电单元、所述临时发电单元、所述临电输电单元、所述市电控制单元以及所述余电控制单元；
14.反馈模块，所述反馈模块连接所述市电输电单元、所述储电单元、所述市电控制单元、所述余电控制单元、所述用电统计系统以及所述临时发电单元；
15.主控模块，连接所述用电需求模块、所述用电供应模块和所述反馈模块；所述主控模块根据所述用电需求模块和所述反馈模块的信息调节所述用电供应模块的输出信号；当所述反馈模块反馈出所述市电输电单元断开时，所述主控模块根据所述用电需求模块的信息，向所述用电供应模块发出调节信号，所述用电供应模块开启所述储电输电单元或同时开启所述临时发电单元和所述临电输电单元以代替所述市电输电单元。
16.作为本技术另一实施例，所述长期发电单元和所述长期充电单元为不间断工作状态；所述储电单元设置有电量监测设备，所述储电单元的总容量至少为年最大日用电需求量的五倍。
17.作为本技术另一实施例，所述临时发电单元同时连接所述储电单元和所述临电输电单元；所述主控模块根据所述反馈模块和所述用电需求模块的信息调节所述余电控制单元和所述临电输电单元的开启状态。
18.作为本技术另一实施例，所述用电供应模块内包括三种离网供电模型，其中第一供电模型为所述储电单元内的电量超过其总容量的百分之六十，仅开启所述储电输电单元；第二供电模型为所述储电单元内的电量大于其总容量的百分之五但低于其总容量的百分之六十，同时开启所述储电输电单元、所述临时发电单元、所述临电输电单元、所述余电控制单元；第三供电模型为所述储电单元内的电量小于其总容量的百分之五，仅开启所述临时发电单元、所述临电输电单元、所述余电控制单元；当所述市电输电单元断开时，所述第一供电模型、所述第二供电模型以及所述第三供电模型切换开启。
19.作为本技术另一实施例，所述长期发电单元与所述市电电网之间借助所述并网模块连接，所述并网模块用于将所述长期发电单元所生产的电能并网至市电内。
20.作为本技术另一实施例，所述用电供应模块还包括三种所述市电输电单元开启状态下的在线供电模型；其中主供电模型为仅开启所述市电输电单元；第一辅助供电模型为当所述储电单元内的电量超过其总容量的百分之九十，同时开启所述储电输电单元和所述市电输电单元；第二辅助供电模型为当所述储电单元内的电量超过其总容量的百分之九十八，同时开启所述市电输电单元、所述并网模块和所述储电输电单元。
21.作为本技术另一实施例，所述主调控系统还包括：
22.监控模块，用于核实所述主调控系统工作的稳定性。
23.本发明提供的应急状态社区自主供电智能调控系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明应急状态社区自主供电智能调控系统，通过主调控系统调节储电输电单元和临时发电系统的启闭状态，用于实现应急状态下的社区供电，保障社区的用电。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明实施例提供的应急状态社区自主供电智能调控系统的结构示意图。
具体实施方式
26.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
27.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本技术。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
28.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
29.还应当理解，在本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
30.下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
32.请参阅图1，现对本发明提供的应急状态社区自主供电智能调控系统进行说明。所述应急状态社区自主供电智能调控系统，包括市电系统、长期发电系统、临时发电系统和主调控系统，市电系统包括市电输电单元和向储电单元充电的市电充电单元；长期发电系统包括长期发电单元和长期充电单元，长期充电单元连接长期发电单元和储电单元；储电单元连接有储电输电单元；临时发电系统包括临时发电单元、临时输电单元和余电充电单元，余电充电单元连接临电发电单元和储电单元；主调控系统连接市电输电单元、储电输电单元、临电发电单元以及临电输电单元，当市电输电单元断开时，开启储电输电单元，或开启临电发电单元和临电输电单元，或同时开启储电输电单元、临电发电单元和临电输电单元。
33.本发明提供的应急状态社区自主供电智能调控系统，与现有技术相比，社区内供电系统包括市电系统、长期发电系统和临时发电系统，长期发电系统和临时发电系统作为备用供电系统用于在社区处于市电断开的应急状态下的用电供应。
34.其中长期发电系统包括太阳能发电设备、地源热泵发电设备以及风力发电等，发电受环境影响较大、发电效率较低，但具有长期供应特性的清洁能源；临时发电系统包括煤炭发电机、柴油发电机等，发电不受环境影响，发电效率高，时发时用。长期发电系统包括长期发电单元和长期充电单元以及储电单元，长期发电单元如太阳能光伏板等将产生的电通过长期充电单元传递至储电单元内，并在储电单元内得以储存；当社区处于应急状态时，储电单元内的电科通过储电输电单元为社区供电。临时发电系统包括临时发电单元、临时输电单元和余电充电单元；在储电单元内的电量不足以维持社区内的用电量时，启动临时发电系统，其中临时发电单元产生的电优先通过临电输电单元为社区供电，由于社区需电量随时间变化，其活动的电量或多余电量通过余电充电单元输入储电单元。
35.当市电系统断开时，主调控系统接收到市电输电单元的关闭信号时，主调控系统优先开启储电输电单元，将储电单元内的电量输送至用户端；在储电单元内的电量不足以维持社区内的用电时，开启临时发电系统，通过临时发电系统补充发电。
36.本发明提供的应急状态社区自主供电智能调控系统，通过主调控系统调节储电输电单元和临时发电系统的启闭状态，用于实现应急状态下的社区供电，保障社区的用电。
37.可选的，长期发电系统为持续发电系统，即在市电系统正常时，储电单元也保存有电量，以备随时开启满足应急条件；临时发电系统为是在储电单元内电量不足时才开启，临时发电系统在开启前具有足够的准备时间。
38.在一些可能的实施例中，请参阅图1，应急状态社区自主供电智能调控系统还包括用电系统和用电统计系统，用电系统包括住宅用电单元和公共设备用电单元，住宅用电单元和公共设备用电单元均连接市电输电单元和储电输电单元；用电统计系统包括用于统计住宅用电单元的实时用电量的住宅用电统计单元和统计公共设备用电单元的实时用电量的公共设备用电统计单元。
39.具体地，社区内住宅与公共设备的电路分开铺设，在社区内所有住宅用电为住宅用电单元和所有公共设备用电为公共设备用电单元；住宅用电单元和公共设备用电单元均连接总的输电网络，输电网络包括市电输电单元和储电输电单元以及临电输电单元。
40.住宅用电单元的用电量和公共设备用电单元的用电量均单独统计，住宅用电统计单元用于统计住宅用电量，公共设备用电统计单元用于统计社区内公共设备的用电量。
41.可选的，住宅用电统计单元包括第一统计模块和第一储存模块；第一统计模块监测住宅用电单元每个时段的用电量，并储存至第一储存模块内；公共设备用电统计单元包括第二统计模块和第二储存模块，第二统计模块监测公共设备单元在每个时段的用电量，并储存至第二储存模块内；第一储存模块和第二储存模块均连接所述主调控系统，为主调控系统提供用电需求信息。
42.第一储存模块包括第一统计模块监测住宅用电单元每个时段的用电量信息，第二储存模块包括第二统计模块监测公共设备用电单元每个时段的用电量信息，其中时段单位包括年、季度、月、周、天和小时两个计量单位。
43.当社区的市电输电单元断开时，主调控系统自第一储存模块内提取相关信息包括前三天的用电量、前一周的平均用电量、同时间上一年的对应用电量等，并通过计算相关信息提取预计所需用电量，预估计储电单元能够持续供电时间。
44.在一些可能的实施例中，主调控系统包括用电需求模块、用电供应模块、反馈模块
和主控模块；用电需求模块连接第一储存模块和第二储存模块；用电供应模块连接市电输电模块、储电输电单元、临时发电单元、临电输电单元、市电控制单元以及余电控制单元；反馈模块连接市电输电单元、储电单元、市电控制单元、余电控制单元、用电统计系统以及临时发电单元；主控模块连接用电需求模块、用电供应模块和反馈模块；主控模块根据用电需求模块和反馈模块的信息调节用电供应模块的输出信号；当反馈模块反馈出市电输电单元断开时，主控模块根据用电需求模块的信息，向用电供应模块发出调节信号，用电供应模块开启储电输电单元或同时开启临时发电单元和临电输电单元以代替市电输电单元。
45.当社区市电输电单元断开时，由反馈模块向主控模块传递应急状态的信息，由主控模块提取用电需求模块内的信息，再向用电供应模块输入控制信号，由用电供应模块调节储电输电单元和临时发电系统的启闭。
46.在一些可能的实施例中，长期发电单元和长期充电单元为不间断工作状态；储电单元设置有电量监测设备，储电单元的总容量至少为年最大日用电需求量的五倍。
47.储电单元在应急状态下作为社区的主要供电来源，其储电总容量至少为年最大日用电需求量的五倍。其中，年最大日用电需求量通过用电需求模块计算得出。储电单元内设置有电量检测设备，对储电单元的实时电量进行监控。
48.在一些可能的实施例中，临时发电单元同时连接储电单元和临电输电单元；主控模块根据反馈模块和用电需求模块的信息调节余电控制单元和临电输电单元的开启状态。
49.临时发电单元同时连接储电单元和临电输电单元，当反馈模型显示储电模块内的余电不足以支持社区用电时，开启临时发电单元和临电输电单元，将临时发电单元所产生的电量用于社区用电。
50.由于社区内用电会随时段的变化出现波动，因此临时发电单元所产生的电量需大于社区内用电最高峰时段的用电量。但是在其余时间，临时发电单元所产的电量大于社区内实时用电，多余电量可通过余电控制单元输入储电单元内，减少电量浪费。
51.在一些可能的实施例中，用电供应模块内包括三种离网供电模型，其中第一供电模型为储电单元内的电量超过其总容量的百分之六十，仅开启储电输电单元；第二供电模型为储电单元内的电量大于其总容量的百分之五但低于其总容量的百分之六十，同时开启储电输电单元、临时发电单元、临电输电单元、余电控制单元；第三供电模型为储电单元内的电量小于其总容量的百分之五，仅开启临时发电单元、临电输电单元、余电控制单元；当市电输电单元断开时，第一供电模型、第二供电模型以及第三供电模型切换开启。
52.当市电输电单元断开时，用电供应模块在三种离网供电模型中切换选择其中一种。
53.在一些可能的实施例中，长期发电单元与市电电网之间借助并网模块连接，并网模块用于将长期发电单元所生产的电能并网至市电内。
54.长期发电单元除供应储电单元之外，还设置有并网模块，长期发电单元发出的电量随环境影响较大，当发电量较大时，发电量除满足储电单元所需外，还通过并网模型并入市电内。
55.当市电输电单元正常工作时，用电供应模块还包括三种市电输电单元开启状态下的在线供电模型；其中主供电模型为仅开启市电输电单元；第一辅助供电模型为当储电单元内的电量超过其总容量的百分之九十，同时开启储电输电单元和市电输电单元；第二辅
助供电模型为当储电单元内的电量超过其总容量的百分之九十八，同时开启市电输电单元、并网模块和储电输电单元。
56.在储电单元内的电量不足百分之九十时，仅开启市电输电单元；在储电单元内的电量超过百分之九十时，开启市电输电单元和储电输电单元，减轻市电用额，增强长期发电系统的利用率。在储电单元内的电量超过百分之九十八，开启市电输电单元、储电输电单元和并网模块。其中储电输电单元所输出的电量不超过社区总用电量的百分之二十，保证社区内电网的稳定。
57.在一些可能的实施例中，主调控系统还包括监控模块，监控模块连接主调控系统，用于核实主调控系统工作的稳定性。
58.监控模块连接主调控系统的其他模块，用于监测其他模块是否能够发出信号。如有异常，监控模块启动报警系统。
59.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。