一种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统

技术领域

本发明涉及电气监控技术领域，具体为一种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统。

背景技术

目前，传统电力系统通常基于中央发电站和分布式电力传输系统，这种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统可应用于多个领域，包括工业、商业和住宅，旨在提高能源效率、降低成本，并减少对传统能源的依赖，同时确保电气系统的可靠性和安全性；

但目前的集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统依旧存在以下缺点：

1、传统电力系统通常依赖于中央发电站，分布式能源的整合较为困难，导致可再生能源的浪费和不稳定性；

2、传统电力市场存在不透明性和交易不安全的问题，易受到欺诈和市场不公平的影响；

3、传统电力市场存在不透明性和交易不安全的问题，易受到欺诈和市场不公平的影响；

4、传统电力系统中，用户往往缺乏对能源管理的主动控制和个性化选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统，通过将太阳能电池板、风力发电机、生物质发电设备等分布式能源资源的集成，最大化可再生能源的利用率，提高了电力系统的可持续性和效率，并且使用区块链技术、智能合同以及密码学安全确保电力市场交易的安全性和透明性，智能合同自动执行交易，减少了欺诈和不当交易风险，提高了市场的可信度，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统，包括：

能源生产模块，所述能源生产模块能够实时测量能源生成数据，包括电流、电压、功率和能源产出，还可实时监测能源资源的状态，包括温度、湿度和物理损伤；

能源储存模块，所述能源储存模块由一组储能电池组成，用于存储和释放电能，所述能源储存模块具有智能充放电控制功能的电池管理系统，以优化储能电池的性能和寿命；

中央控制器，所述中央控制器集成有电气设备监控模块、数据分析和预测模块、以及智能决策模块，所述中央控制器接收并整合来自能源生产模块和能源储存模块的数据，所述中央控制器使用机器学习算法和深度学习技术分析历史和实时数据，以预测未来的电力需求和能源供应，所述中央控制器基于预测结果实施智能优化措施，包括电池充放电控制、能源资源分配和电网互联；

用户界面模块，所述用户界面模块实时监控能源使用、参与能源市场交易以及设定个性化的能源偏好。

作为本发明的一种优选实施方式，所述中央控制器还包括区块链模块，区块链智能合同，区块链分布式账本。

作为本发明的一种优选实施方式，所述电气设备监控模块包括一组传感器网络和数据传输通道，所述传感器网络实时监测电气设备的状态和性能，所述数据传输通道将设备状态数据传输到中央控制器以进行分析和诊断。

作为本发明的一种优选实施方式，所述数据分析和预测模块包括数据处理和分析引擎以及预测模型，所述数据处理和分析引擎处理历史性能数据、气象数据和负荷需求数据，所述预测模型生成电力需求的预测和能源优化策略。

作为本发明的一种优选实施方式，所述用户界面模块包括移动应用程序和用户个性化设置，用户通过所述移动应用程序实时监控能源使用情况、能源市场价格和系统操作，所述用户个性化设置允许用户根据偏好设定能源目标、能源购买和出售策略。

作为本发明的一种优选实施方式，所述中央控制器能够执行预测性维护，根据电气设备监控模块提供的数据，预测电气设备的潜在故障和维护需求，进一步包括：

生成设备健康状态报告和维护计划；

实施自动化的维护决策，以减少系统停机时间和维护成本。

作为本发明的一种优选实施方式，所述能源生产模块包括太阳能电池板、风力发电机和生物质发电设备多种分布式能源资源。

作为本发明的一种优选实施方式，所述能源储存模块包括多个储能电池组，多个所述储能电池组能够实现能源的高效存储和释放。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明的一种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统，通过多种分布式能源资源，如太阳能电池板、风力发电机和生物质发电设备的高效整合，从而允许系统从多个能源来源中获取电能，最大程度地提高了可再生能源的利用率，降低对传统能源的依赖。

2.本发明的一种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统，通过引入了智能电力市场，利用区块链技术确保电力交易的安全性和透明性，为用户提供了更多的电力市场选择，鼓励能源共享和电力交易，同时防止不当交易和欺诈行为。

3.本发明的一种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统，通过实时监测电气设备的状态和性能，并运用预测性维护策略，该系统可减少设备故障风险和提高电力系统的可靠性，有助于延长设备寿命，降低维护成本，提高电力系统的稳定性。

4.本发明的一种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统，可以为用户提供友好的移动应用程序，允许用户实时监控能源使用情况、能源市场价格和系统操作，用户可以根据自己的需求设定个性化的能源目标和策略，提高能源管理的可定制性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。

图1为本发明一种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统的框架结构示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

请参阅图1，一种集成电气安全监控与储能管理的智能自动化系统，包括：

能源生产模块：

其中，能源生产模块由太阳能电池板阵列、风力发电机组以及生物质发电设备组成；

具体的，太阳能电池板阵列由多个太阳能电池板组成，每个电池板都配备了电流、电压和温度传感器，电池板通过逆变器将直流电转换为交流电；

风力发电机组包括风力涡轮、发电机和转子叶片。风速传感器用于监测风速和风向；

生物质发电设备用于将生物质资源转化为电能。设备的性能通过测量发电功率和温度来监控；

除此之外，这些模块的数据通过通信协议传输到中央控制器以供实时监测和分析。

能源储存模块：

能源储存模块包括多组储能电池，如锂离子电池。

其中，电池组通过电池管理系统(BMS)进行监控和管理，以确保电池的最佳性能和寿命。

除此之外，BMS负责控制充电和放电，同时监测电池的状态参数，如电压、电流和温度。

中央控制器：

中央控制器运行实时的数据分析和优化算法，具体的，中央控制器的主要功能包括：

数据整合，汇总来自能源生产模块和能源储存模块的数据，包括能源生成、储能状态和气象数据；

数据分析，使用机器学习和深度学习算法对历史数据进行分析，以预测未来的电力需求和能源供应；

优化策略，基于预测结果，执行智能优化策略，例如电池充放电控制、能源资源分配和电力市场交易。

智能能源市场和区块链技术：

使其智能能源市场允许系统用户进行电力交易，通过区块链模块，区块链智能合同以及区块链分布式账本，用户可以出售多余的电能或购买所需的电能，交易通过区块链智能合同进行管理，确保安全、透明和自动执行的交易；

除此之外，交易数据被记录在区块链分布式账本中，以供验证和审计。

电气设备监控模块：

系统的电气设备监控模块包括传感器网络，用于监测变压器、开关设备和电缆的状态和性能。

其中，这些传感器实时传输设备状态数据到中央控制器，以进行实时分析和预测性维护。

用户界面：

系统的用户界面由移动应用程序提供，用户可以在其中：

实时监控能源使用情况，包括能源来源、电力需求和能源储存状态；

设定个性化能源目标，如最小电费、最大能源独立性等；

参与智能电力市场，查看电力价格和进行电力交易；

接收电力系统的实时警报和通知。

工作时，通过多种分布式能源资源，如太阳能电池板通过光伏电池将太阳能转化为电能，风力发电机通过风力转动涡轮产生机械能，生物质发电设备将生物质资源转化为电能，传感器可监测这些资源的性能参数，如电流、电压、功率和能源产出，产出的能源可以通过能源储存模块中的多组储能电池进行存储，并且通过电池管理系统进行监控和管理，以确保最佳性能和寿命，而BMS控制电池的充电和放电过程，同时监测电池的状态参数，如电压、电流和温度，而在此过程中，中央控制器可以实时接收来自能源生产模块和能源储存模块的数据，并且使用机器学习和深度学习算法，中央控制器能够对历史和实时数据进行分析，预测未来的电力需求和能源供应，而基于这些预测结果，中央控制器实施智能优化策略，如电池充放电控制、能源资源分配和电力市场交易，位于智能能源市场上，用户能够参与电力交易，出售多余的电能或购买所需的电能，而交易由区块链智能合同管理，确保安全、透明和自动执行的交易，其次交易数据被记录在区块链分布式账本中，以供验证和审计，确保交易的可信度，而通过电气设备监控模块可实时监测电气设备(如变压器、开关设备和电缆)的状态和性能，传感器通过数据传输通道将设备状态数据传输到中央控制器，以进行实时分析和预测性维护，预测性维护策略通过分析这些数据，减少设备故障风险，提高系统可靠性，通过用户界面模块可为用户提供友好的移动应用程序，用户可以实时监控能源使用情况、能源市场价格和系统操作，还可以设定个性化的能源目标，如最小电费、最大能源独立性等，并且用户还可以通过应用程序参与智能电力市场，查看电力价格、进行电力交易和接收实时警报和通知。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。