一种一体化分布式虚拟电厂系统的制作方法

1.本实用新型涉及分布式发电技术领域，尤其涉及一种分布式虚拟电厂系统。


背景技术：

2.传统充电桩功能单一，只能单一给电动汽车、电单车或者电摩托车充电。在外部电源断电的情况下，则无法进行充电，给用户的使用带来不变。且不同交通工具的充电电压不同，需要设置多个不同电压的充电桩，浪费较多的空间及成本。在充电桩设置ups电源虽然可以解决上述断电无法充电的问题，但ups电源只能不间断进行充电、储能，无法根据电网安全负荷保持用电平衡，难以满足错峰发电、节能低碳的需求。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种一体化分布式虚拟电厂系统，集成发电模块、储能模块与配电模块于一体，满足电网错峰用电、节能低碳的需求。
4.本实用新型的目的采用如下技术方案实现：
5.一种一体化分布式虚拟电厂系统，包括
6.发电模块，包括若干发电输入接口与太阳能发电单元，所述发电输入接口连接外部充电单元与太阳能发电单元；
7.储能模块，所述储能模块的输入端连接发电模块的输出端；所述储能模块用于存储电能；
8.配电模块，所述配电模块的输入端连接所述储能模块、发电模块的输出端，所述配电模块的输出端连接负载；
9.中央控制模块，所述中央控制模块连接所述发电模块、储能模块与配电模块；所述中央控制模块用于根据所述储能模块的充电负荷控制所述发电模块、配电模块的工作状态。
10.进一步地，所述太阳能发电单元为光伏发电，所述太阳能发电单元包括至少一个分布式光伏组件，所述分布式光伏组件通过变流器连接所述储能模块或配电模块；所述发电输入接口经变压器连接电网。
11.进一步地，还包括逆变器，所述逆变器连接所述发电模块；所述逆变器用于根据所述太阳能发电单元的电压高低调整工作模式。
12.进一步地，还包括多个连接配电模块的输出接口，所述输出接口用于为外部负载提供交流或者直流的电能；所述输出接口包括供电输出接口、输出充电接口、直交流输出供电接口、应急快速输出接口。
13.进一步地，还包括至少两个用于控制充电或供电的智能开关，所述智能开关一端连接所述发电输入接口或供电输出接口，所述智能开关的另一端连接外部变压器。
14.进一步地，还包括正反计量电能表，所述正反计量电能表通过所述智能开关分别连接发电输入接口与供电输出接口、中央控制模块。
15.进一步地，还包括充电模块，所述充电模块连接所述配电模块，所述充电模块用于通过输出充电接口为外部负载充电。
16.进一步地，还包括保护模块，所述保护模块连接所述发电模块、充电模块、配电模块与储能模块，用于实时监测所述发电模块、充电模块、配电模块、储能模块；所述保护模块包括断路器、隔离开关或电抗器。
17.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
18.本实用新型提供了一种一体化分布式虚拟电厂系统，集成发电模块、储能模块，配电模块于一体，由中央控制模块采集、控制发电模块、配电模块的工作状态，具有发电、储能及智能配电的功能。本系统应用场景广泛，解决了传统充电桩或ups电源功能单一的问题，满足错峰发电、节能低碳环保的需求。
附图说明
19.图1为本实用新型所提供实施例的结构示意图；
20.图中：10、发电输入接口；21、供电输出接口；22、直交流输出供电接口；23、输出充电接口；24、应急快速输出接口。
具体实施方式
21.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
22.如图1所示，本技术提供了一种一体化分布式虚拟电厂系统，集成充电模块、储能模块与配电模块于一体，满足电网错峰用电、节能低碳的需求。
23.所述一体化分布式虚拟电厂系统包括了发电模块、储能模块、配电模块与中央控制模块，所述发电模块包括若干发电输入接口10与太阳能发电单元，所述发电输入接口10连接外部充电单元与太阳能发电单元，所述外部充电电源可以直接通过发电输入接口10进行充电。所述储能模块的输入端连接所述发电模块的输出端，所述储能模块用于存储所述发电模块的电能。所述配电模块的输入端连接所述储能模块及所述发电模块的输出端，所述配电模块的输出端连接外部负载，进而为外部负载供电。所述中央控制模块连接所述发电模块、储能模块与配电模块，所述中央控制模块用于根据所述储能模块的充电负荷控制所述发电模块的工作状态。
24.具体的，所述发电模块包括太阳能发电单元与发电输入接口10，所述太阳能发电单元具体为光伏发电，其至少一个分布式光伏组件，所述分布式光伏组件将太阳能转化为电能，该电能则通过储能模块进行存储，或者可以直接通过配电模块输出至负载。所述光伏组件可以设置于建筑物的房顶，或者设置在阳台、小区空地等地方。光伏组件的具体位置及数量可以根据实际情况进行设置，在本技术中不做限制。所述光伏组件串联于一起，集中后通过变流器连接所述储能模块或配电模块。变流器为逆变器，可以将分布式光伏组件输出的直流电逆变成交流电，从而通过配电模块直接输出给外部负载。逆变器根据所述太阳能发电单元的电压高低调整所述工作模式。当早上、傍晚等太阳光线较弱时，分布式光伏组件输出的直流电电压值较低，逆变器的工作效率也较低，则可以调整为低电压工作模式。所述
低电压工作模式为直接由发电输入接口通过外部电池或者电网，进行充电或者供电。而当白天等太阳光线较强时，分布式光伏组件输出的直流电电压值较高，逆变器的工作效率较高，调整为高电压工作模式，由所述分布式光伏组件进行充电或者供电。
25.所述储能模块则是用于存储所述发电模块输出的电能，包括dc-dc变换器与蓄电池，所述dc-dc变换器用于将所述发电模块输出的电能输出至蓄电池进行存储。储能模块与中央控制模块、发电模块连接，由中央控制模块控制所述储能模块、发电模块的工作状态。中央控制模块与所述储能模块、发电模块配电模块连接，实时采集发电模块、储能模块的工作数据，根据工作数据分析并调整上述多个模块的工作状态。本系统还内置正反计量电能表，所述正反计量电能表分别连接发电输入接口10与供电输出接口21、中央控制单元。中央控制模块可通过所述正反计量电能更精确的采集到本系统的电能数据。
26.当中央控制模块检测到所述储能模块的充电负荷不高，即所述储能模块存在剩余电池容量时，则控制所述发电模块对储能模块进行充电。所述中央控制模块设置有电量检测单元，该电量检测单元可以通过检测锂电池的电压确定其储能模块充电负荷高低，或者通过电量检测芯片或蓄电池电量检测仪直接检测。为响应节能减排、错峰用电的号召，在正常情况下，所述中央控制模块控制所述发电模块在晚上低谷(低负荷)时段，对所述储能模块充电。而储能模块存在剩余电池容量且太阳能发电单元输出的电压较高时，由该太阳能发电单元在白天充电直至储能模块充满，解决了传统分布式太阳能发电单元发电少、投资大且电压不稳定难以稳定供电的问题。
27.所述配电模块用于在正常运行时，将所述储能模块的电能或者发电模块输出的电能进行传输或者分配。配电模块可以根据用户需求，将发电模块输出的电能输出至各个外部负载或者直接经变压器输出至电网。在正常情况下，当处于白天用电高峰期时，所述配电模块优先选用储能模块的电能为外部负载供电。当处于晚上用电低谷期时，则可以直接通过市电为外部负载供电，从而降低所述一体化分布式虚拟电厂系统的使用成本。
28.所述配电模块连接若干输出接口，所述输出接口包括供电输出接口21、直交流输出供电接口22、输出充电接口23、应急快速输出接口24，通过上述输出接口为外部负载供电。所述供电输出接口21经变压器连接电网，为电网供电。所述直交流输出供电接口22用于连接其他用电负载，如照明灯、发电机等电器。同时为了便于用户的使用，还专门设置有充电模块，所述充电模块通过输出充电接口23为用户提供多种适配电压。用户可以直接通过充电模块为汽车、电摩托或者电动自行车充电，用户可以根据实际情况选择适配的电压。在白天用电高峰时段，所述配电模块优先通过储能模块进行充电，而在晚上用电低谷时段，则可通过市电直接充电。
29.更多的，为进一步地提高安全性，还设置有保护模块。所述保护模块包连接所述发电模块、充电模块、配电模块与储能模块，用于实时监测所述发电模块、充电模块、配电模块与储能模块的工作情况。所述保护模块包括断路器、隔离开关或电抗器，在发现漏电、电弧、短路、过流等情况时，所述保护模块可以快速采取切断电路等保护措施。进一步地，还设置有两个智能开关，所述智能开关一端连接所述发电输入接口10或者供电输出接口21，所述智能开关的另一端连接外部变压器。当出现异常情况时，所述智能开关可以快速切断电路，保障所述一体化分布式虚拟电厂系统输入与输出的安全。
30.本技术提供了一种一体化分布式虚拟电厂系统，集成发电模块、储能模块，配电模
块于一体，由中央控制模块采集、控制发电模块、配电模块的工作状态，具有发电、储能及智能配电的功能。本系统应用场景广泛，解决了传统充电桩或ups电源功能单一的问题，满足错峰发电、节能低碳环保的需求。
31.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。