[发明专利]一种电力管理系统

权利要求书

1.一种电力管理系统，其特征在于，包括：充电储能装置、区域电力装置和监控分析装置；其中，

所述充电储能装置包括变流模块、储能充放电模块、电池管理模块、发电接入模块、综合控制模块、车辆充电模块、车辆换电模块和电能监控模块；其中，

所述变流模块用于控制电网、直流母线、微网交流母线三部分的电能双向流动，包括双向换流器和逆变器，通过外控和自控两种控制方式控制电流流向以实现并网和离网运行；调节电源侧发电功率与负载侧的用电功率，调节有功功率和无功功率，并利用储能电池进行不间断供电；

所述储能充放电模块包括储能充放电机与储能电池，对直流母线进行功率调节，结合变流模块对电网削峰填谷；所述储能充放电机用于对储能电池进行充、放电控制及稳定直流母线电压；

所述电池管理模块包括采集单元和主控/显示单元，其监测的运行参数包括温度、每节电池电压和荷电状态SOC值；同时实现储能电池的过电压、欠电压和过温保护；

所述发电接入模块从变流模块的直流母线接入，包括光伏子模块和风电子模块，所述光伏子模块和风电子模块根据可利用面积、系统负载大小及用电需求配置对应的功率等级；

所述综合控制模块用于储能并网的监测和管理，对上位机及各装置进行通信、监控和管理，同时作为各装置运行状态的显示单元，用户通过所述综合控制模块设置各装置的运行参数；

所述车辆充电模块用于电动汽车动力电池组充电，提供充电机的运行参数和诊断信息；

所述车辆充电模块分为整车充电子模块和分箱充电子模块，所述整车充电子模块及直流充电桩共同对电动车进行直流充电；交流充电桩对电动车进行交流充电；分箱充电子模块用于对单箱电池充电，根据电动车不同的充电方式及当地的实际电动车数量设置相对应的充电接口数量；

所述车辆换电模块与所述分箱充电子模块结合使用，其中，电池更换设备包括自动换电机器人、人工半自动换电设备和堆垛机，电动车的一次换电时间为5-15min；

所述电能监控模块监测系统内部、并网侧电能质量参数，监测的运行参数包括谐波、闪变、电压波动、频率偏差和三相不衡度；

所述区域电力装置包括电能管理模块、故障保护模块和计费模块；

所述电能管理模块的管理模式分为以下几种：

(1)当发电设备产生的电量与用户的负载相平衡时，用户所需电能由发电设备提供；

(2)当发电设备产生的电量超过用户的负载时，超出的这部分电量在电能管理模块的控制下供给水泵、路灯区域公共设备，还用来为电动汽车充电，如果仍然存在超出这些应用的剩余电量，这些剩余的电量将被存入储能电池中，以调节整个区域的对外负载待性以及作为公共设施的备用电源；

(3)当发电设备产生的电量不足以满足用户的需要时，区域由配电网和发电设备同时向用户供电，在发电设备无法输出电量时，由配电网和储能电源向用户供电；

其中，所述储能电池由发电设备进行充电，根据区域的负载量、负载特性以及发电设备的能量特性选取储能电池的容量；当发电设备不能提供电量的时间超过设定阈值时，储能电池由配电网进行充电；

所述故障保护模块用于对发电设备和储能电池进行故障保护，包括：

(1)内部故障保护

在内部故障发生时，切除发电设备和储能电池与交流母线的连接,同时执行继电保护设备动作切除故障；

(2)孤岛保护

当配电网发生故障切断对区域的供电时，执行孤岛保护动作，所述储能电池仅保留照明设备或应急公共设施的备用供电；

所述计费模块根据每户居民的用电量、发电设备发出的电能与配电网提供的电能的比例，计算得出每户居民所需要缴纳的金额；

所述监控分析装置包括电厂运行管理模块、反窃电分析模块、负荷分析模块、电量分析模块、疑似停电区域监测模块、二次网损监测分析模块、有序用电决策模块和客户侧供电质量监控模块；其中，

所述电厂运行管理用于以热定电模型管理、运行数据管理、电厂基础信息维护、电厂综合数据统计、数据采集情况统计、热终端在线情况统计、以热定电综合统计；对电厂的上网电量、发电量、用网电量、热终端在线情况和数据采集情况综合数据进行统计分析，维护电厂稳定运行；

所述反窃电分析模块，用于反窃电综合分析、失压断相统计、电量差动分析、用户采集数据分析、磁场干扰异常分析、终端电量曲线对比分析和功率差动分析功能；通过获取电力用户的用电异常明细，对异常用电现象进行跟踪处理；

所述负荷分析模块，用于供电单位日负荷分析、高压客户负荷汇总、公用区负荷汇总、计量点群组负荷信息、终端群组负荷展示、负荷特性分析、线路曲线数据査询、负荷数据査询、可监测负荷査询和客户群组负荷汇总；

所述电量分析模块，用于用电高峰时段分析、电能量峰谷分析、电量突变分析、电能量同比环比分析、电量分析、和用户用电趋势分析；

所述疑似停电区域监测模块，用于疑似停电区域实时监测、停电信息査询、实际停电信息査询和停电信息明细査询，通过地图形式展示各地市截止到某一时刻的重点疑似停电线路数，并提供停电信息明细信息；包括配变监测分析、线损分析、复点用户监测、重要信息推出、故障流程跟踪和数据修复；

所述二次网损监测分析模块，用于二次网损模型维护和二次网损分析，根据变配电网络的拓扑关系以及管理单位，以并表口径和母口径两种口径定义二次网损模型，根据按日和按月两种统计方式统计各地市二次网损率，监测供电单位的二次网损率、环比网损率和异常信息；

所述有序用电决策模块用于有序用电管理分析和有序用电业务操作，对负荷平衡情况进行实时监测，监测有序用电方案的执行情况，从结构、行业角度对有序用电方案效果进行分析，并生成有序用电方案执行效果的分析报表；包括有序用电指标管理、有序用电方案管理、有序用电任务编制、有序用电任务执行、有序用电任务解除、有序用电分析、有序用电信息发布和有序用电综合查询；

所述客户侧供电质量监控模块，用于客户侧供电质量管理分析和客户侧供电质量业务分析，以图形的形式展示电压合格率、三相不平衡率及谐波畸变率一年中各月份的指标曲线、数据分布情况和居民电压越限分析信息，并通过相应的査询条件进行不同维度的分析展示。