一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统，包括光伏发电机组、光伏变电箱、散热系统、热水供应站、储能站、小区用电调度系统和家庭用电调度系统，光伏发电机组经光伏变电箱与储能站连接，散热系统包括冷水箱和冷却管，通过冷却管为光伏发电机组、光伏变电箱和储能站散热，冷却管的一端与冷水箱连接，冷却管的另一端与热水供应站连接；本实用新型专利技术通过设置小区用电调度系统和家庭用电调度系统分别对小区公共用电以及每个用户的家电用电进行用电调度调节，使得电网能更好分配电网供电和小区内的光伏储能，同时，利用散热系统通过水冷散热后的水进行进一步加热调节，使散热后的水用于热水供应，减少热水加热耗能。热耗能。热耗能。

【技术实现步骤摘要】
一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统


[0001]本技术涉及电网
，尤其涉及一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统。

技术介绍

[0002]随着智能采集、传感、控制等支撑技术的发展，智能小区的大规模应用成为可能。2017年，国家重点研发计划“城区用户与电网供需友好互动系统”配套工程之一“智能型小区示范工程”开展规模化推广，目前在常州武进、苏州金鸡湖地区已完成6个智能型小区建设，主要进行居民用户互动能力建设、小区公共区域光储、电动汽车等建设。需求响应作为智能小区的关键组成部分,不仅能够让用户侧参与到电网的互动中，降低自身用电费用，也可以降低电力系统的负荷峰谷差，提高发输电设备利用率，延迟设备投资，实现用户和电力公司的双赢。
[0003]智能小区用户用电过程中，热水器耗电较大，对于随意使用热水器会造成电量的过度浪费，增加电网成本，而在具备光伏发电的智能小区中，多余的光伏电量无法消耗，也导致了电量的浪费，将光伏发电多余的电量进行热水加热，并进行小区供应，能有效提高电量的使用效率，降低电网成本。
[0004]例如，申请号为CN201910249046.X，申请日为2019年03月29日的中国专利申请公开了一种住宅小区清洁能源系统及其运行方法，太阳能发电模块：所述太阳能发电模块包括光伏太阳能电池板、与太阳能电池板连接的光伏逆变器；用电模块：所述用电模块为三相交流电路；所述三相交流电路的母线支路包括发电模块支路、抽水模块支路、用户用电支路、配电网支路；所述发电模块支路与太阳能发电模块连接，所述抽水模块支路上设有蓄能断路器和用电断路器，所述配电网支路包括用户用电线路和外界来电线路，所述用户用电线路与用户用电支路接通；抽水蓄能模块：所述抽水蓄能模块包括位于楼顶的上水池、位于楼底或地下室的抽水发电机组和下水池；所述抽水发电机组又包括水力发电机组和水泵，所述上水池、水泵、下水池之间通过无缝钢管连接，所述蓄能断路器控制水泵的工作状态，所述用电断路器控制水力发电机组的工作状态，所述水力发电机组与水泵之间通过刚性联轴器连接；调相机模块：所述调相机模块为同步调相机，所述同步调相机设置在抽水模块支路上；智能控制模块：所述智能控制模块用于对太阳能发电模块、用电模块、抽水蓄能模块、调相机模块的调度控制。该申请虽然利用了光伏发电进行热水的供应，但是单纯利用光伏进行水加热，依然要耗费大量电能，光伏产生的电能不足以支持整个小区的热水供应，同时，对于小区以及小区家庭的用电调度无法进行微调，导致电网运行需要的成本依然很大。

技术实现思路

[0005]本技术主要解决现有的技术中无法对小区的用电进行智能调节的问题；提供一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统，设置光伏发电，利用光伏发电对小区用电进行智能调度，降低电网成本。
[0006]本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统，包括光伏发电机组、光伏变电箱、散热系统、热水供应站、储能站、小区用电调度系统、家庭用电调度系统和信息隔离设备，所述光伏发电机组经光伏变电箱与储能站连接，所述散热系统包括冷水箱和冷却管，通过冷却管为光伏发电机组、光伏变电箱和储能站散热，冷却管的一端与冷水箱连接，冷却管的另一端与热水供应站连接，所述热水供应站将冷却管内的冷却水进行温度调节后输送给小区用户，所述小区用电调度系统与储能站连接，根据储能站电能存储量、小区公共用电状态和用户用电状态进行储能站和电网供电的调度，所述家庭用电调度系统分别与储能站和小区用电调度系统连接，根据储能站电能存储量和家庭用电状态进行储能站和电网供电的调度，所述信息隔离设备用于隔离小区用电调度系统和家庭用电调度系统的用电调度信息。通过设置光伏发电机组进行光伏发电，为小区提供新能源，由于光伏发电具有较大的波动性，小区依然需要电网供电，但是能在一定程度上减轻电网压力，光伏发电产生的电量剩余时通过储能站进行存储，防止光伏发电机组过热通过散热系统进行散热，散热系统以水冷散热为主，水冷散热后的冷水经过散热进行一定程度的预热，经过热水供应站进行温度调节后给用户提供热水，减少了加热热水所需的供电量，对小区用电和小区居民用电进行调控，降低电网成本。
[0007]作为优选，所述的小区用电调度系统包括储能站电量采集模块、供电配送模块、用电信息采集模块和无线通信模块，所述储能站电量采集模块用于采集储能站存储的电量信息，所述用电信息采集模块采集小区供电桩、小区路灯以及小区住户的用电信息，所述供电配送模块经无线通信模块分别与储能站电量采集模块和用电信息采集模块连接。通过小区用电调度系统调节小区公共用电的供电情况，在储能站存储电量满足小区公共用电时，优先采用光伏供电，降低电网成本。
[0008]作为优选，所述的家庭用电调度系统包括能源控制器、能源路由器、若干个随器计量微型断路器、若干个随器计量家电和若干个随器计量插座，所述能源路由器与入户线连接，若干个所述随器计量微型断路器与能源路由器连接，供电支线与所述随器计量微型断路器连接，若干个所述随器计量家电以及随器计量插座与供电支线连接，普通家电与随器计量插座或供电支线连接，所述能源控制器与能源路由器连接，所述能源路由器、能源控制器、随器计量微型断路器、随器计量家电以及随器计量插座均具有通信单元，所述随器计量家电具有控制单元，所述随器计量微型断路器以及随器计量插座连接有变压单元，随器计量微型断路器、随器计量家电以及随器计量插座周期性将采集到的电流及电压数据发送给能源路由器，所述能源控制器读取能源路由器接收到的电流及电压数据并存储，所述能源控制器周期性将存储的电流及电压数据上传小区用电调度系统。通过家庭用电调度系统使得每一个小区用户的家电用电情况能被国网用电调度中心掌控，并根据小区光伏发电的情况进行实时调节，降低电网供电压力，降低电网供电成本。
[0009]作为优选，所述的热水供应站包括处理单元、调节管、进水管、出水管、设置在调节管内的温度传感器和水流量传感器以及设置在温度调节管上的水温调节装置和水流量调节装置，所述调节管通过进水管与冷却管连接，所述调节管经出水管将调节温度和水流速后的热水输送至小区用户，所述温度传感器和水流量传感器均与处理单元连接。通过温度传感器和水流量传感器检查水温度信息和水流速信息，并通过水温调节装置和水流量调节装置进行相应调节，使得热水供应站提供的热水进行小区用户处时是可用的，提高安全性。
[0010]作为优选，所述的水温调节装置包括水温调节筒、将水温调节筒分割为热水补偿腔和冷水补偿腔的第一隔离块，与冷水补偿腔内壁滑动连接的第一滑动块、一端与第一滑动块固定连接并贯穿第一隔离块的第一连杆；所述第一连杆的另一端延伸至热水补偿腔并与铁块固定连接，第一弹簧的一端设置在热水补偿腔的顶端，第一弹簧的另一端与铁块固定连接，第一弹簧通过第一开关连接储能站，所述第一隔离块横向开设有第一卡孔，所述第一卡孔内设置有第一卡杆，所述第一卡杆通过设置在第一卡杆内的第二弹簧实现往复运动，所述第二弹簧通过第二开关连接储能站，冷水补偿腔通过冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统，其特征在于，包括：光伏发电机组、光伏变电箱、散热系统、热水供应站、储能站、小区用电调度系统、家庭用电调度系统和信息隔离设备，所述光伏发电机组经光伏变电箱与储能站连接，所述散热系统包括冷水箱和冷却管，通过冷却管为光伏发电机组、光伏变电箱和储能站散热，冷却管的一端与冷水箱连接，冷却管的另一端与热水供应站连接，所述热水供应站将冷却管内的冷却水进行温度调节后输送给小区用户，所述小区用电调度系统与储能站连接，根据储能站电能存储量、小区公共用电状态和用户用电状态进行储能站和电网供电的调度，所述家庭用电调度系统分别与储能站和小区用电调度系统连接，根据储能站电能存储量和家庭用电状态进行储能站和电网供电的调度，所述信息隔离设备用于隔离小区用电调度系统和家庭用电调度系统的用电调度信息。2.根据权利要求1所述的一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统，其特征在于，所述小区用电调度系统包括储能站电量采集模块、供电配送模块、用电信息采集模块和无线通信模块，所述储能站电量采集模块用于采集储能站存储的电量信息，所述用电信息采集模块采集小区供电桩、小区路灯以及小区住户的用电信息，所述供电配送模块经无线通信模块分别与储能站电量采集模块和用电信息采集模块连接。3.根据权利要求1或2所述的一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统，其特征在于，所述家庭用电调度系统包括能源控制器、能源路由器、若干个随器计量微型断路器、若干个随器计量家电和若干个随器计量插座，所述能源路由器与入户线连接，若干个所述随器计量微型断路器与能源路由器连接，供电支线与所述随器计量微型断路器连接，若干个所述随器计量家电以及随器计量插座与供电支线连接，普通家电与随器计量插座或供电支线连接，所述能源控制器与能源路由器连接，所述能源路由器、能源控制器、随器计量微型断路器、随器计量家电以及随器计量插座均具有通信单元，所述随器计量家电具有控制单元，所述随器计量微型断路器以及随器计量插座连接有变压单元，随器计量微型断路器、随器计量家电以及随器计量插座周期性将采集到的电流及电压数据发送给能源路由器，所述能源控制器读取能源路由器接收到的电流及电压数据并存储，所述能源控制器周期性将存储的电流及电压数据上传小区用电调度系统。4.根据权利要求1所述的一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统，其特征在于，所述热水供应站包括处理单元、调节管、进水管、出水管、设置在调节管内的温度传感器和水流量传感器以及设置在温度调节管上的水温调节装置和水流量调节装置，所述调节管通过进水管与冷却管连接，所述调节管经出水管将调节温度和水流速后的热水输送至小区用户，所述温度传感器和水流量传感器均与处理单元连接。5.根据权利要求4所述的一种含新能源供电小区居民的家庭智慧用能系统，其特征在于，所述水温调节装置包括水温调节筒、将水温调节筒分割为热水补偿腔和冷水补偿腔的第一隔离块，与冷水补偿腔内壁滑动连接的第一滑动块、一端与第一滑动块固定连接并贯穿第一隔离块的第一连杆；所述第一连杆的另一端延伸至热水补偿腔并与铁块固定连接，
第一弹簧的一端设置在热水补偿腔的顶端，第一弹簧的另一端与铁块固定连接，第一弹簧通过第一开关连接储能站，所述第一隔离块横向开设有第一卡孔，所述第一卡孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海峰，黄翔，卢峰，徐俊，邵先军，李越玮，徐国华，黄晨曦，张吉善，颜奔，费晓明，邢翼，盛琦慧，潘康，沈晓斌，董寒宇，薛钦，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，
类型：新型
国别省市：