本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域，具體涉及供電技術(shù)。

背景技術(shù)：

1、電網(wǎng)負(fù)荷在時(shí)間上的不均衡性，是現(xiàn)在電力系統(tǒng)面臨的重大問(wèn)題。

2、為了鼓勵(lì)錯(cuò)開(kāi)用電時(shí)間，電網(wǎng)系統(tǒng)推出了分時(shí)電價(jià)方案，通過(guò)設(shè)置高峰用電電價(jià)和低谷電價(jià)，來(lái)引導(dǎo)用電設(shè)備靈活使用供電較充足的時(shí)段用電。

3、但是有部分人群對(duì)電價(jià)并不敏感，因此分時(shí)電價(jià)方案，對(duì)這部分人群作用不大。

4、另外，分時(shí)電價(jià)只是將時(shí)間段粗略的分為幾個(gè)時(shí)段。很難針對(duì)用電區(qū)域的特色進(jìn)行管理，也很難針對(duì)用電季節(jié)的特色進(jìn)行管理。

5、因此需要一種，不需要用戶主動(dòng)介入進(jìn)行峰谷管理的，而且能適時(shí)針對(duì)不同地段不同微小時(shí)段進(jìn)行精細(xì)化平衡峰谷的，還能適當(dāng)消除或降低諧波的，智能化的電網(wǎng)管理系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供區(qū)域化智能電網(wǎng)，以解決上述至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、區(qū)域化智能電網(wǎng)，包括有一調(diào)度用電設(shè)備用電狀況的微型處理器系統(tǒng)，稱之為ai用電調(diào)度系統(tǒng)，以及一電網(wǎng)信息采集系統(tǒng)，以及至少一個(gè)智能供電控制系統(tǒng)；

4、ai用電調(diào)度系統(tǒng)安裝在變電站，作為區(qū)域化電網(wǎng)的調(diào)度控制中心；

5、電網(wǎng)信息采集系統(tǒng)用于獲取電網(wǎng)供電信息，采集包括：電網(wǎng)的輸出電量、供電廠的發(fā)電量、電網(wǎng)維護(hù)信息在內(nèi)的至少一種信息；

6、ai用電調(diào)度系統(tǒng)連接電網(wǎng)信息采集系統(tǒng)獲取電網(wǎng)供電信息；

7、智能供電控制系統(tǒng)是用于控制用電設(shè)備工作的控制系統(tǒng)；

8、還包括有一網(wǎng)絡(luò)模塊，ai用電調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊和智能供電控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)；

9、ai用電調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行有調(diào)度管理軟件模塊，調(diào)度管理軟件模塊通過(guò)電網(wǎng)信息采集系統(tǒng)獲取電網(wǎng)供電信息后，根據(jù)電網(wǎng)供電信息，通過(guò)遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)調(diào)度眾多智能供電控制系統(tǒng)，向智能供電控制系統(tǒng)發(fā)送電網(wǎng)供電信息和用電運(yùn)行時(shí)段，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)ai用電調(diào)度系統(tǒng)控制眾多的用電設(shè)備的用電狀況，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化電網(wǎng)供電，進(jìn)而使電網(wǎng)的輸出電量和供電廠的發(fā)電量，趨向平衡方向；或者在電網(wǎng)維護(hù)前，使用電設(shè)備提前完成必要的工作；

10、智能供電控制系統(tǒng)運(yùn)行有供電時(shí)間管理軟件模塊，供電時(shí)間管理軟件模塊根據(jù)電網(wǎng)供電信息、分配的用電運(yùn)行時(shí)段，以及用電設(shè)備類型、用電設(shè)備工作時(shí)長(zhǎng)、用電設(shè)備完成工作的時(shí)間限定，為用電設(shè)備選擇供電的時(shí)間段。

11、上述設(shè)計(jì)中，區(qū)域化智能電網(wǎng)包括有ai用電調(diào)度系統(tǒng)，ai用電調(diào)度系統(tǒng)用于進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)、信號(hào)處理、邏輯運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)連接以及控制輸出。ai用電調(diào)度系統(tǒng)連接電網(wǎng)信息采集系統(tǒng)，以獲取電網(wǎng)供電信息作為信號(hào)處理和邏輯運(yùn)算的依據(jù)。智能供電控制系統(tǒng)和用電設(shè)備綁定，用于控制用電設(shè)備的工作。ai用電調(diào)度系統(tǒng)和智能供電控制系統(tǒng)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模塊聯(lián)網(wǎng)。

12、ai用電調(diào)度系統(tǒng)連接一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊，形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組網(wǎng)的中心基站，以接入多個(gè)智能供電控制系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)ai用電調(diào)度系統(tǒng)對(duì)接入電網(wǎng)的用電設(shè)備進(jìn)行用時(shí)時(shí)段的控制。

13、用電設(shè)備的工作模式、工作時(shí)間，交由區(qū)域化智能電網(wǎng)進(jìn)行管理。區(qū)域化智能電網(wǎng)根據(jù)，電網(wǎng)信息采集系統(tǒng)發(fā)送來(lái)的電網(wǎng)信息，ai用電調(diào)度系統(tǒng)結(jié)合用電設(shè)備類型，用電設(shè)備工作時(shí)長(zhǎng)，以及用電設(shè)備完成工作的時(shí)間限定，自主的選擇工作時(shí)間方案，使電網(wǎng)的輸出電量和供電廠的發(fā)電量，趨向平衡方向，或者避開(kāi)電網(wǎng)維護(hù)。

14、因?yàn)閰^(qū)域化智能電網(wǎng)可以為幾乎每個(gè)用電設(shè)備，單獨(dú)的設(shè)定用電方案，所以控制的精準(zhǔn)性，到達(dá)每個(gè)區(qū)域的每個(gè)用電設(shè)備的每個(gè)微小的用電時(shí)段，極度性的服務(wù)于電網(wǎng)。

15、智能供電控制系統(tǒng)用于控制用電設(shè)備的用電時(shí)段，智能供電控制系統(tǒng)采用求高性能、低成本、低功耗的stm32嵌入式單片機(jī)。供電時(shí)間管理軟件模塊可以根據(jù)電網(wǎng)信息、用電設(shè)備類型、用電設(shè)備工作時(shí)長(zhǎng)，以及用電設(shè)備完成工作的時(shí)間限定等相關(guān)參數(shù)，獨(dú)立完成邏輯運(yùn)算，得出優(yōu)化后的用電設(shè)備供電的時(shí)間段。

16、進(jìn)一步地，所述網(wǎng)絡(luò)模塊采用lora通信模塊；lora通信模塊至少設(shè)置兩個(gè)，一個(gè)連接ai用電調(diào)度系統(tǒng)，另一個(gè)連接智能供電控制系統(tǒng)，兩個(gè)lora通信模塊點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組網(wǎng)形成區(qū)域化網(wǎng)絡(luò)。

17、上述設(shè)計(jì)中，lora通信模塊是一種基于現(xiàn)有的遠(yuǎn)距離無(wú)線電(long?range?radio)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的低功耗廣域網(wǎng)無(wú)線通信模塊，是傳統(tǒng)的無(wú)線射頻通信距離的3～5倍，有效距離可覆蓋10km范圍，且運(yùn)營(yíng)成本低，可方便的基于遠(yuǎn)距離無(wú)線電連接技術(shù)做系統(tǒng)集成，ai用電調(diào)度系統(tǒng)和智能供電控制系統(tǒng)通過(guò)lora通信模塊形成區(qū)域化的網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)lora通信模塊點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接交換數(shù)據(jù)。

18、進(jìn)一步地，智能供電控制系統(tǒng)，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)，需要用戶輸入工作完成時(shí)間，或根據(jù)設(shè)備屬性生成工作完成時(shí)間；

19、在進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)后，到工作完成時(shí)間之前，根據(jù)包括電網(wǎng)的輸出電量信息在內(nèi)的信息，選擇進(jìn)行工作的時(shí)段。

20、上述設(shè)計(jì)中，智能供電控制系統(tǒng)需要收集用電設(shè)備的工作完成時(shí)間，進(jìn)而在進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)后的時(shí)間起，到工作完成時(shí)間止的時(shí)間段內(nèi)，選擇優(yōu)化電網(wǎng)的時(shí)段，比如錯(cuò)開(kāi)電網(wǎng)的峰值，或者錯(cuò)開(kāi)電網(wǎng)的維護(hù)時(shí)段等。

21、進(jìn)一步地，智能供電控制系統(tǒng)設(shè)定有工作完成時(shí)間記憶功能，用于用電設(shè)備進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)調(diào)用記憶的工作完成時(shí)間。

22、上述設(shè)計(jì)，不用用戶每次都設(shè)定工作完成時(shí)間，解決對(duì)電價(jià)不敏感的用戶懈于處理的問(wèn)題。

23、進(jìn)一步地，ai用電調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)眾多智能供電控制系統(tǒng)，獲取一個(gè)時(shí)間段內(nèi)要完成工作的用電設(shè)備的數(shù)量、種類、用電量等數(shù)據(jù)；

24、調(diào)度管理軟件模塊負(fù)責(zé)計(jì)算和優(yōu)化各個(gè)時(shí)段投入工作的用電設(shè)備的數(shù)量、種類、用電量等數(shù)據(jù)；

25、并將控制信息，傳送給智能供電控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制。

26、進(jìn)一步地，ai用電調(diào)度系統(tǒng)將電網(wǎng)中的各個(gè)用電設(shè)備的工作時(shí)間有序錯(cuò)開(kāi)；對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生諧波的設(shè)備錯(cuò)峰工作；對(duì)電網(wǎng)諧波有互相抑制作用的用電設(shè)備調(diào)配同時(shí)工作。

27、上述設(shè)計(jì)中，ai用電調(diào)度系統(tǒng)將電網(wǎng)中的各個(gè)用電設(shè)備的工作時(shí)間有序錯(cuò)開(kāi)，有益效果是可以改進(jìn)電網(wǎng)的平順性；另外，對(duì)于運(yùn)行后會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生諧波的設(shè)備，更需要通過(guò)有序調(diào)配錯(cuò)峰工作，防止電網(wǎng)諧波疊加對(duì)電網(wǎng)造成更嚴(yán)重的污染，而產(chǎn)生的電網(wǎng)諧波具有相互抵消作用的用電設(shè)備則安排同一時(shí)段工作。

28、進(jìn)一步地，智能供電控制系統(tǒng)單獨(dú)或與ai用電調(diào)度系統(tǒng)互動(dòng)，做出避開(kāi)電網(wǎng)維護(hù)時(shí)間而提前完成工作的時(shí)間限定的策略。

29、電網(wǎng)趨向平衡的策略：

30、比如，有一給電動(dòng)汽車(chē)充電用的充電系統(tǒng)，電動(dòng)汽車(chē)接入充電系統(tǒng)的時(shí)間是下午6點(diǎn)鐘，設(shè)定電動(dòng)汽車(chē)充電完成的工作完成時(shí)間為第二天9點(diǎn)鐘?，F(xiàn)有的充電系統(tǒng)是插接后自動(dòng)充電，且直至充滿。

31、但本設(shè)計(jì)，可以根據(jù)電網(wǎng)供電負(fù)荷自動(dòng)選擇避開(kāi)峰值時(shí)段，甚至自動(dòng)選擇最低谷。因?yàn)榫哂芯珳?zhǔn)選擇最低谷的特性，有利于電網(wǎng)系統(tǒng)，所以具備獲取更低價(jià)格的條件。

32、同樣，我們可以對(duì)，需要充電的電瓶車(chē)、夜間預(yù)約的電飯鍋、電冰箱、電水壺、允許等待的洗衣機(jī)，等設(shè)備通過(guò)ai用電調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行工作時(shí)間段優(yōu)化。

33、對(duì)于空調(diào)、冰箱，等耗電大戶，特別是對(duì)于并非變頻的空調(diào)、冰箱，因?yàn)閴嚎s機(jī)并非一直處于工作狀態(tài)，存在工作間隙，ai用電調(diào)度系統(tǒng)可以通過(guò)智能供電控制系統(tǒng)，精準(zhǔn)控制每次電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間。

34、特別對(duì)于商場(chǎng)、冷庫(kù)，等具有積極的意義。

35、將眾多的壓縮機(jī)，進(jìn)行精細(xì)化的工作時(shí)間錯(cuò)峰，使電網(wǎng)供電的平順性大大提高，并且有利于消除電網(wǎng)諧波。甚至通過(guò)監(jiān)測(cè)每臺(tái)設(shè)備的工作電流波形，可以通過(guò)選擇波形互補(bǔ)的壓縮機(jī)接入，消除一些電網(wǎng)的無(wú)用功。

36、為電網(wǎng)維護(hù)做準(zhǔn)備：

37、在電網(wǎng)需要維護(hù)時(shí)，ai用電調(diào)度系統(tǒng)向智能供電控制系統(tǒng)發(fā)出預(yù)計(jì)電網(wǎng)維護(hù)的信息。

38、因?yàn)橹悄芄╇娍刂葡到y(tǒng)具有獨(dú)立控制特性，所以具有極高的精準(zhǔn)性。因?yàn)榧词共⒎谴笠?guī)模電網(wǎng)維護(hù)，僅僅是小區(qū)域電網(wǎng)維護(hù)，比如小區(qū)電網(wǎng)維護(hù)、工業(yè)區(qū)電網(wǎng)維護(hù)，也可以在小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行針對(duì)性的響應(yīng)。

39、比如，智能供電控制系統(tǒng)連接到冰箱時(shí)，可以在預(yù)計(jì)電網(wǎng)維護(hù)時(shí)間之前，對(duì)冰凍區(qū)進(jìn)行一次強(qiáng)降溫。并且提前進(jìn)入電動(dòng)機(jī)休眠狀態(tài)，避免電機(jī)的電感效應(yīng)產(chǎn)生的反向電流損壞冰箱自身，甚至沖擊電網(wǎng)。

40、比如，智能供電控制系統(tǒng)連接到水族箱供氧系統(tǒng)時(shí)，可以在預(yù)計(jì)電網(wǎng)維護(hù)時(shí)間之前，對(duì)水族箱供氧系統(tǒng)進(jìn)行一次強(qiáng)供氧。

41、比如，智能供電控制系統(tǒng)連接到充電設(shè)備時(shí)，可以在預(yù)計(jì)電網(wǎng)維護(hù)時(shí)間之前，對(duì)充電設(shè)備進(jìn)行一次快充。

42、比如，智能供電控制系統(tǒng)連接到空調(diào)時(shí)，可以在預(yù)計(jì)電網(wǎng)維護(hù)時(shí)間之前，對(duì)空調(diào)進(jìn)行一次功率提升。比如，加熱狀態(tài)的，提高加熱溫度；制冷狀態(tài)的，降低制冷溫度。并且提前進(jìn)入電動(dòng)機(jī)休眠狀態(tài)，避免電機(jī)的電感效應(yīng)產(chǎn)生的反向電流損壞空調(diào)，甚至沖擊電網(wǎng)。

43、設(shè)置有手機(jī)軟件系統(tǒng)，并且允許手機(jī)軟件系統(tǒng)對(duì)智能供電控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，允許手機(jī)軟件系統(tǒng)的控制級(jí)別高于ai用電調(diào)度系統(tǒng)、智能供電控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制級(jí)別。以便于用戶隨時(shí)接管用電設(shè)備的控制權(quán)。

44、進(jìn)一步地，智能供電控制系統(tǒng)還包括有一有源濾波器系統(tǒng)；

45、有源濾波器系統(tǒng)包括有一ct電流采集器件、以及補(bǔ)償電流管理模塊；

46、ct電流采集器件是一通過(guò)電流互感電路采集電網(wǎng)電流變化的器件，設(shè)置在電網(wǎng)一端，并具有輸出感應(yīng)波形數(shù)據(jù)的感應(yīng)信號(hào)輸出接口；

47、補(bǔ)償電流管理模塊是采用igmt逆變橋產(chǎn)生所需補(bǔ)償電流波形并疊加回電網(wǎng)的補(bǔ)償電流發(fā)生裝置，補(bǔ)償電流管理模塊具有補(bǔ)償輸出端，以及采用頻脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)的控制輸入端；

48、智能供電控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集端連接ct電流采集器件感應(yīng)信號(hào)輸出接口，根據(jù)感應(yīng)波形做補(bǔ)償計(jì)算，得出補(bǔ)償波形數(shù)據(jù)；

49、智能供電控制系統(tǒng)連接補(bǔ)償電流管理模塊的控制輸入端，控制補(bǔ)償電流管理模塊生成補(bǔ)償波形并疊加輸出到電網(wǎng)。

50、上述設(shè)計(jì)中，智能控制系統(tǒng)通過(guò)ct電流采集器件采集電網(wǎng)內(nèi)的諧波波形，經(jīng)過(guò)諧波分析并計(jì)算出實(shí)時(shí)補(bǔ)償電流后通過(guò)高頻脈寬調(diào)制(pwm)技術(shù)驅(qū)動(dòng)補(bǔ)償電流管理模塊，從而產(chǎn)生所需要的補(bǔ)償電流波形，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)償疊加，以實(shí)現(xiàn)濾除諧波，得到理想的負(fù)載輸入電流的目的。

51、本專利的ai用電調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)接入的眾多智能供電控制系統(tǒng)，獲取一個(gè)時(shí)間段內(nèi)要完成工作的用電設(shè)備的數(shù)量、種類、以及用電量等數(shù)據(jù)，在計(jì)算優(yōu)化后將控制調(diào)度方案?jìng)魉徒o各個(gè)智能供電控制系統(tǒng)去執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)有序調(diào)配錯(cuò)峰工作，其有益效果在于使電網(wǎng)趨向平衡。

52、另外智能供電控制系統(tǒng)通過(guò)電流互感電路來(lái)采集智能電網(wǎng)電流波形變化，經(jīng)過(guò)諧波分析并計(jì)算出實(shí)時(shí)補(bǔ)償電流，再通過(guò)補(bǔ)償電流管理模塊產(chǎn)生補(bǔ)償電流波形對(duì)智能電網(wǎng)實(shí)施補(bǔ)償疊加，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)濾除或降低諧波，凈化電網(wǎng)環(huán)境。