一种基于超级电容的台区配电方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于超级电容的台区配电方法和系统，包括以下步骤：S1：使用发电模块和市电端为电容组充电；S2：第二监测模块采集负载端用电信息，分析模块判断是否需要电容组为负载端供电；S3：若需要电容组为负载端供电，控制模块控制电容组为负载端供电。本发明专利技术的有益效果是：能根据负载端用电信息自动使用超级电容进行供电。电容进行供电。电容进行供电。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超级电容的台区配电方法和系统


[0001]本专利技术涉及台区供电
，特别涉及一种基于超级电容的台区配电方法和系统。

技术介绍

[0002]目前，超级电容器储能大，充电快，可使用寿命长，在各个领域中发展前景广泛，光伏发电会使用到超级电容，使得转化效率更高，超级电容器可循环性和电流量大的特质使得它能够适应风力发电的波动，超级电容作为储能装置也可以对台区负载端进行供电。
[0003]现有技术中，通常使用变压器为台区负载端进行供电，变压器存在噪声危害和电辐射危害，会对台区居民造成一定的影响，通常对变压器进行降噪和防辐射处理，但其影响还是不可避免，使用超级电容进行供电能一定程度上避免该影响。
[0004]例如，一种在中国专利文献上公开的“一种多配电台区供电方法以及供电系统”，其公告号：CN110783915A，其申请日：2019年10月30日，该专利技术在单变压器为两个配电台区负荷进行供电时，可依据负荷重要性进行有序供电，但是存在不能根据负载端用电信息自动使用超级电容进行供电的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术不能根据负载端用电信息自动使用超级电容进行供电的不足，本专利技术提出了一种基于超级电容的台区配电方法和系统，能根据负载端用电信息自动使用超级电容进行供电。
[0006]以下是本专利技术的技术方案，一种基于超级电容的台区配电方法，包括以下步骤：
[0007]S1：使用发电模块和市电端为电容组充电；
[0008]S2：第二监测模块采集负载端用电信息，分析模块判断是否需要电容组为负载端供电；
[0009]S3：若需要电容组为负载端供电，控制模块控制电容组为负载端供电。
[0010]本方案中，使用发电模块和市电端对电容组进行充电，保证了电容组的储能量，第二监测模块采集负载端用电信息，根据用电信息判断是否需要使用电容组对负载端进行供电，提高了电容组供电的实时性和有效性，电容组为负载端供电时，通过第二变流模块和整压模块转化为合适电压的交流电，保证了负载端的用电安全，能根据负载端用电信息自动使用超级电容进行供电。
[0011]作为优选，发电模块包括光伏发电装置、发电机和风电机组。
[0012]本方案中，发电机和风电机组输出交流电通过第一变流模块转换为直流电，转换后的直流电输入电容组，光伏发电装置输出的直流电直接输入电容组，提高了储能的高效性。
[0013]作为优选，用电信息包括用电时间、电压和电流。
[0014]本方案中，第二监测模块获取用电信息，用电时间用于匹配时间段，从而判断电压
和电压均值、电流和电流均值的关系。
[0015]作为优选，市电端仅在用电低谷时段对电容组进行充电，发电模块和市电端同时或不同时对电容组进行充电。
[0016]本方案中，市电端仅在用电低谷时段对电容组进行充电，用电低谷时段具体为0时至5时，该时段用电量较小，发电模块和市电端可以同时对电容组进行充电。
[0017]作为优选，第一监测模块判断周期为十秒，第二监测模块采集周期为三十分钟。
[0018]本方案中，第一监测模块用于判断电容组的状态，判断周期为十秒钟，第二监测模块用于采集负载端用电信息，采集周期为三十分钟。
[0019]作为优选，步骤S2包括以下步骤：
[0020]S21：第二监测模块将采集的历史用电信息和实时用电信息传输至分析模块；
[0021]S22：分析模块基于用电时间将连续的历史用电信息划分为若干个时间长度相等的时间段，并计算该时间段的电压均值和电流均值；
[0022]S23：分析模块将实时用电信息的用电时间匹配时间段，判断电压和电压均值、电流和电流均值的关系，若电压大于电压均值或电流大于电流均值或电压大于电压均值且电流大于电流均值，分析模块传输电容组供电命令至控制模块。
[0023]本方案中，将历史用电信息根据用电时间划分成若干个时间长度相等的时间段，计算每个时间段的电压平均值和电流平均值，然后将实时的用电信息匹配时间段，将实时电压和电压平均值进行对比，将实时电流和电流平均值进行对比，若实时电压或实时电流中有一项大于平均值，则分析模块向控制模块传输需要电容组进行供电的命令，从而电容组为负载端进行供电。
[0024]作为优选，步骤S3包括以下步骤：
[0025]S31：控制模块接收到电容组供电命令，判断电容组的状态是否为放电中或已充满，若是，进行步骤S32，若否，控制模块不做操作；
[0026]S32：控制模块控制电容组的充电开关断开且控制供电开关闭合，判断第二变流模块是否输出直流供电，若是，直流电输送至电容组，若否，进行步骤S33；
[0027]S33：第二变流模块输出的交流电传输至整压模块，判断整压模块是否输出电压是否满足负载端额定电压，若是，交流电输送至负载端，若否，交流电输送至市电端。
[0028]本方案中，电容组为负载端进行供电时，先判断电容组的状态是否可以进行供电，若可以则使用该电容组进行供电，电容组输出直流电至第二变流模块，第二变流模块将电容组输出的直流电转化为交流电，将未被转化的直流电输送至电容组，提高能量利用率，第二变流模块输出的交流电传输至整压模块，整压模块将电压转化至额定电压供负载端使用，将不符合的额定电压的交流电输送至市电端，提高能量利用率。
[0029]作为优选，控制模块控制充电开关和供电开关切换至指定状态时，先断开充电开关和供电开关，再切换至指定状态。
[0030]本方案中，在进行充电开关和供电开关的开关切换时，先断开充电开关和供电开关，避免出现异常情况，保证电容组的稳定性和安全性。
[0031]作为优选，一种基于超级电容的台区配电系统，包括：
[0032]发电模块，用于为电容组供能；
[0033]市电端，用于为电容组和负载端供能；
[0034]第一变流模块，用于将发电模块和市电端的交流电转化为直流电，连接发电模块和市电端；
[0035]电容组，用于储能和供能，连接第一变流模块；
[0036]第二变流模块，用于将电容组输出的直流电转化为交流电，连接电容组；
[0037]整压模块，用于将第二变流模块的交流电电压转化至额定电压，连接第二变流模块和市电端；
[0038]负载端，用于消耗能量，连接整压模块；
[0039]第一监测模块，用于监测电容组的状态，连接电容组；
[0040]第二监测模块，用于监测负载端用电信息，连接负载端；
[0041]分析模块，用于根据负载端用电信息传输电容组供电命令至控制模块，连接第二监测模块；
[0042]控制模块，用于控制电容组充电开关和放电开关，连接第一监测模块、电容组和分析模块。
[0043]本方案中，使用发电机、风电机组、光伏发电装置和市电对电容组进行充电，保证了电容组的储能量，第二监测模块采集负载端用电信息，根据用电信息判断是否需要使用电容组对负载端进行供电，提高了电容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超级电容的台区配电方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：使用发电模块和市电端为电容组充电；S2：第二监测模块采集负载端用电信息，分析模块判断是否需要电容组为负载端供电；S3：若需要电容组为负载端供电，控制模块控制电容组为负载端供电。2.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的台区配电方法，其特征在于，发电模块包括光伏发电装置、发电机和风电机组。3.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的台区配电方法，其特征在于，用电信息包括用电时间、电压和电流。4.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的台区配电方法，其特征在于，市电端仅在用电低谷时段对电容组进行充电，发电模块和市电端同时或不同时对电容组进行充电。5.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的台区配电方法，其特征在于，第一监测模块判断周期为十秒，第二监测模块采集周期为三十分钟。6.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的台区配电方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：S21：第二监测模块将采集的历史用电信息和实时用电信息传输至分析模块；S22：分析模块基于用电时间将连续的历史用电信息划分为若干个时间长度相等的时间段，并计算该时间段的电压均值和电流均值；S23：分析模块将实时用电信息的用电时间匹配时间段，判断电压和电压均值、电流和电流均值的关系，若电压大于电压均值或电流大于电流均值或电压大于电压均值且电流大于电流均值，分析模块传输电容组供电命令至控制模块。7.根据权利要求1所述的一种基于超级电容的台区配电方法，其特征在于，步骤S3包括以下步骤：S31：控制模块接收到电容组供电命令，判断电容组的状态是否为放电中或已充满，若是，进行步骤S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海春，袁力，王凯，王大健，俞威，朱新，袁国珍，王强，伯长江，李峰，周池，张扬，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司海宁市供电公司，
类型：发明
国别省市：