一种新能源多能互补智能控制系统

技术领域

本发明属于能源综合利用技术领域，具体涉及一种新能源多能互补智能控制系统。

背景技术

风能、太阳能等作为可再生能源中最具规模化、商业化开发的能源种类，前几年得到迅速发展。但是，作为一次能源不可储存，它们产生的电能具有随机性、间歇性和反调峰特性，其规模化并入电网会导致电力系统的运行调度控制变得困难，这也是我国新能源电力消纳难题日益凸显的根本原因。随着新能源电力所占比重逐渐增加，其随机波动性对系统的影响将发生质变，电力系统需要在随机波动的负荷需求与随机波动的电源之间实现能量的供需平衡，这样将使电力系统的结构形态、运行控制方式以及规划建设与管理发生根本性变革。这就要求我们在深入认知当前能源新形势的基础上，创新控制与优化理论方法，解决新能源电力规模化消纳难题。

而多能互补打破了单一的能源供应模式，为用户提供综合能源服务，从而提升能源系统的综合利用效率，缓解能源供需矛盾，同时获得较好的环境效益，是未来能源发展的大势所趋。大力发展多能互补集成优化系统，是破解我国能源电力发展中弃风弃光弃水等现实难题的有效手段之一，截止目前，由于首批多能互补示范项目实施时间有限，而且要分步骤实施，尚未有全部建成投产，多能互补控制系统的整体架构尚无统一定论，多能互补控制系统技术也尚未得到验证，相关研究仍将继续。

因此，本领域尚缺乏一种实用、健全的多能互补智能控制系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源多能互补智能控制系统，多种能源相结合，可减少传统能源系统的能源消耗，克服单一能源不连续、不稳定的缺点。通过风能、太阳能和热能三联供、分布式可再生能源和能源智能微网等方式实现多能互补和协同供应，为用户提供高效智能的能源供应和相关增值服务，同时实施能源需求侧管理，推动能源就地清洁生产和就近消纳，提高能源综合利用效率，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新能源多能互补智能控制系统，包括能源产生端、能源调度和管理中心和用户端，所述能源产生端包括风能发电模组、光伏发电模组和锅炉余热收集模组，所述能源调度和管理中心包括第一处理器、第一通讯模块、存储器、显示模块和供能模组；

还包括用于存储电能的储能设备和用于换热的换热设备模组，所述储能设备和换热设备均通过能源调度和管理中心进行管理；

所述用户端包括智能表计、耗能设备、第二通讯模块、第二处理器、数据采集模块和功率检测模块，所述能源调度和管理中心为用户端供能，所述用户端通过5G信号通讯连接于能源调度和管理中心。

优选的，所述风能发电模组和光伏发电模组均通过电缆电性连接于储能设备，所述锅炉余热收集模组通过管道连接于换热设备模组。

优选的，所述供能模组内部安装有传感器用来评估阻塞和供电供暖稳定性，监控设备健康状况、防止切点以及控制策略支等。

优选的，所述供能模组包括用于为用户供电的电缆，所述功能模组包括用于为用户供暖的管道，所述风能发电模组和光伏发电模组产生的电能由储能设备存储并统一由能源调度和管理中心进行管理分配至用户端，所述锅炉余热收集模组产生的热能由换热设备进行换热并由能源调度和管理中心进行分配至用户端。

优选的，所述耗能设备包括用电设备和供暖设备，所述智能表计对用电设备和供暖设备的耗能数值进行记录并显示在显示屏上便于用户进行观察。

优选的，所述数据采集模块配合功率检测模块对用户端的耗能设备的耗能值进行采集并发送给第二处理器，第二处理器对数据进行分析得知耗能设备所需能源功率和数值并通过第二通讯模块反馈给能源调度和管理中心。

优选的，所述第二通讯模块将耗能设备的需求值通过5G信号发送给能源调度和管理中心，能源调度和管理中心的第一通讯模块接收到数据并通过第一处理器和存储器进行存储和分析。

优选的，所述能源调度和管理中心根据分析结果对电能和热能进行分配，并输送至用户端，如用户端用电需求大则采用风能光能双线供电，如用户端需要供暖则对能源输送进行切换至锅炉的余热供暖。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种新能源多能互补智能控制系统，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的多能互补控制系统能够解决风能、太阳能等单一供能方式可再生但不连续的问题，平抑可再生能源出力的波动性。多种能源相结合，可减少传统能源系统的能源消耗，克服单一能源不连续、不稳定的缺点。通过风能、太阳能和热能三联供、分布式可再生能源和能源智能微网等方式实现多能互补和协同供应，为用户提供高效智能的能源供应和相关增值服务，同时实施能源需求侧管理，推动能源就地清洁生产和就近消纳，提高能源综合利用效率。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1所示的一种新能源多能互补智能控制系统，包括能源产生端、能源调度和管理中心和用户端，能源产生端包括风能发电模组、光伏发电模组和锅炉余热收集模组，能源调度和管理中心包括第一处理器、第一通讯模块、存储器、显示模块和供能模组；

还包括用于存储电能的储能设备和用于换热的换热设备模组，储能设备和换热设备均通过能源调度和管理中心进行管理；

用户端包括智能表计、耗能设备、第二通讯模块、第二处理器、数据采集模块和功率检测模块，能源调度和管理中心为用户端供能，用户端通过5G信号通讯连接于能源调度和管理中心。

风能发电模组和光伏发电模组均通过电缆电性连接于储能设备，锅炉余热收集模组通过管道连接于换热设备模组。

供能模组内部安装有传感器用来评估阻塞和供电供暖稳定性，监控设备健康状况、防止切点以及控制策略支等。

供能模组包括用于为用户供电的电缆，功能模组包括用于为用户供暖的管道，风能发电模组和光伏发电模组产生的电能由储能设备存储并统一由能源调度和管理中心进行管理分配至用户端，锅炉余热收集模组产生的热能由换热设备进行换热并由能源调度和管理中心进行分配至用户端。

耗能设备包括用电设备和供暖设备，智能表计对用电设备和供暖设备的耗能数值进行记录并显示在显示屏上便于用户进行观察。

数据采集模块配合功率检测模块对用户端的耗能设备的耗能值进行采集并发送给第二处理器，第二处理器对数据进行分析得知耗能设备所需能源功率和数值并通过第二通讯模块反馈给能源调度和管理中心。

第二通讯模块将耗能设备的需求值通过5G信号发送给能源调度和管理中心，能源调度和管理中心的第一通讯模块接收到数据并通过第一处理器和存储器进行存储和分析。

能源调度和管理中心根据分析结果对电能和热能进行分配，并输送至用户端，如用户端用电需求大则采用风能光能双线供电，如用户端需要供暖则对能源输送进行切换至锅炉的余热供暖。

能源互补系统正是集信息技术、新能源技术、分布式发电技术等为一体的重要系统。智能化程度较高的含有电源的配电子系统，是多能互补系统的重要组成部分。微电网有利于构建节能高效、绿色环保、安全可靠的多能互补系统，互补系统能够解决传统电网的安全、长距离输电的损耗以及化石能源所带来的环境污染等问题。同时，以园区为代表的多能互补系统还能够降低高峰负荷、降低电网网损，削峰填谷，降低电价，为投资商的带来收益。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。