供电设备的备转电力管控方法与管控系统的制作方法
【专利摘要】本发明系提供一种供电设备的备转电力管控方法，根据供电设备的当前时段的设备总发电量与该当前时段的尖峰负载电量，而求得当前时段的备转电量，其后比较备转电量和备转预设电量，在备转电量大于备转预设电量时，依据备转电量而自供电设备撷取使用电力，使这些一般情况下不被使用的电力用于生产氢气和氧气，产生经济价值，达成更有效的电力使用，降低资源的浪费。
【专利说明】供电设备的备转电力管控方法与管控系统
【技术领域】
[0001]本发明系关于一种电力管控的方法，特别是关于一种供电设备的备转电力管控方法与管控系统。
【背景技术】
[0002]自公元1879年刚发明电灯有电而进展到现代，电力已变成生活不可或缺的要素，电力供应的可靠益形重要，受到电业界、学术界、电业主管机构以及广大用户的重视。
[0003]为了避免电力不足造成的供电设备跳机与大规模停电，在供电时，会先预测整体的用电需求量，并提供大于整体用电需求的发电量，使电力供应更为可靠，而整体需求的发电量和用电需求量的差，便称为备转电量。
[0004]为了产生大于整体用电需求的发电量，供电设备通常将视情况启动冷机中的机组进行热机，或是将已完成热机的机组加入供电网之中，应付用电需求。若实际的用电小于预期的用电需求量，则这些额外产生的电力将无法被有效利用而浪费。
[0005]鉴于以上所述，备转电量越高则供电的可靠度更佳，但电力的供给为随发随送性质，额外发出的备转电力并无法储存再利用，容易造成资源浪费。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于提供一种备转电力管控方法与管控系统，以有效率使用备转电力，进而降低资源浪费的问题。
[0007]本发明为解决习知技术的问题所采用的技术手段为一种供电设备的备转电力管控方法，包含下列步骤:(a)取得供电设备的一当前时段的尖峰负载电量；(b)根据供电设备的一当前时段的设备总发电量与当前时段的尖峰负载电量而求得一当前时段的备转电量；(C)比较当前时段的备转电量和一当前时段的备转预设电量；(d)在当前时段的备转电量大于当前时段的备转预设电量时，依据备转电量而自供电设备撷取一使用电力；(e)将使用电力供给于一电解装置，由电解装置电解水而产生氢气和氧气。
[0008]在本发明的一实施例中，步骤(d)中还包括依据当前时段的电价而调整撷取的使用电力的大小。
[0009]在本发明的一实施例中，在使用电力为交流电的情况下，步骤(d)及步骤(e)之间还包括将使用电力整流为直流电的步骤。
[0010]在本发明的一实施例中，其中在备转电量小于或等于备转预设电量的情况下，步骤(C)之后还包括切断供电设备与电解设备的电连接的步骤。
[0011]在本发明的一实施例中，步骤(e)之后还包括储存电解装置所产生的氧气与氢气的步骤。
[0012]本发明为解决习知技术的问题所采用的另一技术手段为一种供电设备的备转电力管控系统，系连接在一供电设备与一电解装置之间，包括:一信息取得装置，用于取得供电设备的一当前时段的尖峰负载电量；一运算装置，连接信息取得装置，根据供电设备的一设备总发电量与来自信息取得装置的尖峰负载电量，而得到供电设备在当前时段的一备转电量；一判断装置，连接运算装置，判断备转电量与一预设的备转预设电量的大小；一撷取装置，连接判断装置，在备转电量大于备转预设电量时，根据备转电量而自供电设备撷取一使用电力；以及一供给装置，连接在撷取装置与电解装置之间，将使用电力供给于电解装置，由电解装置电解水而产生氢气和氧气。
[0013]在本发明的一实施例中，其中判断装置还包括一调整装置，与撷取装置连接，依据当前时段的电价而调整撷取的使用电力的大小。
[0014]在本发明的一实施例中，还包括一整流装置，连接在撷取装置与供给装置之间，将使用电力整流为直流电。
[0015]在本发明的一实施例中，还包括一开关装置，连接在供给装置与电解装置之间且连接判断装置，依据判断装置的判断结果而切断或导通供给装置与电解装置的电连接。
[0016]在本发明的一实施例中，还包括一储氧装置和一储氢装置，与电解装置连接，储放电解装置产生的氢气与氧气。
[0017]本发明具有以下有益技术效果:
[0018]经由本发明所采用的技术手段，针对供电设备额外发出的备转电力进行撷取，供给于电解设备，使这些一般情况下不被使用的电力用于生产氢气和氧气，产生经济价值，达成更有效的电力使用，降低资源的浪费。
[0019]此外，电解之后的氢气与氧气储存后，不仅能用于制造燃料电池，并且可经由贩卖的管道提供给加气站。或者，在用电高峰期，利用储存的氢气燃烧驱动涡轮发动机发电，进而达到电力再生的效果。
[0020]再者，根据当前时段的电价而调整该撷取的使用电力的大小，使得电解装置更有效率的使用备转电力。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1系显示依据本发明的一实施例的供电设备的备转电力管控系统的示意图。
[0022]图2系显示依据本发明的一实施例的供电设备的备转电力管控系统的方块图。
[0023]图3系显示依据本发明的一实施例的供电设备的备转电力管控方法的流程图。
[0024]主要组件符号说明
[0025]1备转电力管控系统
[0026]10 信息取得装置
[0027]11运算装置
[0028]12 判断装置
[0029]13撷取装置
[0030]14调整装置
[0031]15整流装置
[0032]16供给装置
[0033]17开关装置
[0034]18储氢装置
[0035]19储氧装置[0036]2供电设备
[0037]3电解装置
【具体实施方式】
[0038]本发明所采用的具体实施例，将藉由以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。
[0039]请参阅图1及图2，图1系显示依据本发明的一实施例的供电设备的备转电力管控系统的示意图。图2系显示依据本发明的一实施例的供电设备备转电力管控系统的方块图。
[0040]依据本发明的一实施例的一供电设备的备转电力管控系统I连接在一供电设备2与一电解装置3之间，其包括一信息取得装置10、一运算装置11、一判断装置12、一撷取装置13、一调整装置14、一整流装置15、一供给装置16、一开关装置17、一储氢装置18和一储氧装置19。其中，运算装置11连接信息取得装置10，判断装置12连接运算装置11，撷取装置13连接判断装置12与供电设备2，供给装置16连接于撷取装置13与电解设备2之间，整流装置15则连接在撷取装置13与供给装置16之间，开关装置17连接在供给装置16与电解设备2之间，储氢设备18与储氧设备19与电解设备2连接。在本实施例中，供电设备2为发电厂。
[0041]信息取得装置10用于取得供电设备2的一当前时段的尖峰负载电量E1。其中，尖峰负载电量El是供电设备2在特定时间内输出的最高电量，其可根据经济因素、气候情况、人口成长增减等变量预测而决定。举例而言，信息取得装置10可自一历史数据库(图未示)中取得过去同时段的尖峰负载电量作为当前时段的尖峰负载电量E1，当然，也可由操作人员根据监控供电设备2的供电网的负载情况而人工输入尖峰负载电量El至信息取得装置10。
[0042]运算装置11与信息取得装置`10连接，接收由信息取得装置10取得的当前时段的尖峰负载电量E1，并将尖峰负载电量El与供电设备2的一当前时刻的设备总发电量E2运算，而求得一当前时段的备转电量E3。大致而言，设备总发电量E2减去尖峰负载电量El所得的差值便为备转电量E3，当然，运算装置11也可以依据尖峰负载电量El查表运算而得备转电量E3。
[0043]判断装置12与运算装置11相连。判断装置12比较经由运算装置11所求出的当前时段的备转电量E3和一当前时段的备转预设电量E4的大小，并依据比较后的结果以控制信号对撷取装置13及开关装置17进行控制。其中，备转预设电量E4是作为备转电量E3是否足以拿来使用的一标准，为评估发电能力的一设定参考值，其值可根据用电的历史资料，或者是供电设备2的发电能力而决定，也可根据电解设备2所需要的电力或其它方式而决定。
[0044]撷取装置13连接供电设备2。举例而言，撷取装置13可为一配电盘(ElectricityDistribution Board)。在判断装置12判断出备转电量E3大于备转预设电量E4的情况下，则撷取装置13依据判断装置12的判断结果供电设备2撷取一使用电力VI，再将此使用电力Vl经由供给装置16传送至电解装置3。
[0045]撷取装置13所撷取的使用电力Vl的大小除了依据判断装置12的判断结果外，也可进一步根据其它信息(例如，电价)而调整。在本实施例中，撷取装置13连接有调整装置14，以调整撷取装置13撷取的使用电力Vl的大小。例如，调整装置14可包括一接收单元与一处理单元。接收单元接收当前时段的电价并传送至处理单元，处理单元则根据电价的高低而送出控制信号至撷取装置13，以切换撷取装置13中的不同负载于电路，从而调整撷取装置13撷取的使用电力Vl的大小。在实际应用上，例如在电价较低(例，夜间离峰时段)时，则调整装置14调节使撷取装置13撷取较大的使用电力VI，反之则使撷取装置13撷取较少的使用电力VI。
[0046]整流装置15连接于撷取装置13与供给装置16之间。在本实施例中，整流装置15为一整流器(Rectifier)。当使用电力Vl为交流电时，则经过整流器整流为直流电后传送至供给装置16 ;若使用电力Vl为直流电，则使用电力Vl可不经整流而直接传至供给装置16。
[0047]在本实施例中，供给装置16为一变压器(Transformer)，用于将使用电力Vl调压后供给于电解装置3。开关装置17连接在供给装置16与电解装置3之间，其依据判断装置12的判断结果，而切断或导通供给装置16与电解装置3之间的电连接。具体而言，在备转电量E3小于或等于备转预设电量E4，则开关装置17切换为断路，切断供给装置16与电解装置3之间的电连接；在备转电量E3大于备转预设电量E4时，开关装置17切换为通路，导通供给装置16与电解装置3之间的电连接，如此可避免在备转电力不足时进行撷取使用电力VI。
[0048]储氢装置18与储氧装置19连接于电解装置3。电解装置3接收使用电力Vl而电解水，从而产生氢气和氧气。电解装置3电解水之后而得到的氢气和氧气由储氢装置18与储氧装置19分别予以储存。
[0049]请配合参阅图3，其系显示依据本发明的一实施例的供电设备的备转电力管控方法的流程图。本发明的实施例的供电设备的备转电力管控方法包括下列步骤:首先，取得供电设备2的当前时段的尖峰负载电量El (步骤S110)。尖峰负载量El的取得方式已在前段说明，在此不再赘述。
[0050]接着，根据供电设备2的当前时段的设备总发电量E2与当前时段的尖峰负载电量El而求得当前时段的备转电量E3(步骤S120)。在本实施例中，设备总发电量E2系根据机组发出的电量减去厂内用电量而得，也就是发电量的净值。若可发出的电量因机组进行维修或故障而降低，则备转电量E3的值也随之降低。备转电量E3为供电设备2的供电可靠度指标之一，越大代表供电设备2的供电可靠度越好。
[0051]在求出当前时刻的备转电量E3后，将当前时段的备转电量E3和当前时段的备转预设电量E4比较(步骤S130)。其中，备转预设电量E4的值可根据历史数据库中过去同时刻的备转电量乘上介于O到I之间的值而获得。藉由比较备转电量E3与备转预设电量E4，能够确保在备转电力为充足量时才进行撷取。
[0052]在备转电量E3小于或等于备转预设电量E4时，则切断供电设备2与电解设备3的电连接(步骤S135)。此步骤是为了避免在备转电量E3不足的情况下撷取使用电力VI，从而影响正常供电。
[0053]在当前时段的备转电量E3大于当前时段的备转预设电量E4时，自供电设备2撷取使用电力Vl (步骤S140)。其中在撷取时，可以依据当前时段的电价而调整撷取的使用电力Vl的大小，提高撷取使用电力Vl的效益。[0054]由于供电设备2的不同，其发出的电力有可能为交流电或直流电。为了确保供给电解设备3的电力为电解所须使用的直流电，在撷取使用电力Vl后，需要判断使用电力Vl是否为直流电(步骤S143)。然后，在使用电力Vl为交流电的情况下，将使用电力Vl经整流装置15整流为直流电(步骤S146)。
[0055]在使用电力Vl为直流电的情况下，则直接将使用电力Vl供给于电解装置3，由电解装置3电解水而产生氢气和氧气(步骤S150)。较佳地，在供给使用电力Vl于电解装置3时，可将使用电力Vl调压至适合电解装置3使用的电压，便于电解装置3使用。
[0056]最后，为了能够有效使用电解水之后的产物,在电解装置3电解水而产生氢气和氧气之后可进行氧气和氢气的储存(步骤S155)。藉由将电解之后的氢气与氧气储存，不仅能用于制造燃料电池，并且可经由贩卖的管道提供给加气站。再者，在用电高峰时期，可以燃烧储存的氢气或氧气驱动涡轮发动机发电，进而达到电力再生。
[0057]经由上述方式，针对供电设备额外发出的备转电力进行撷取，供给于电解设备2，使这些一般情况下不被使用的电力用于生产氢气和氧气，产生经济价值，达成更有效率的电力使用，降低资源的浪费。此外，由于备转电力管控系统I具有储氢装置18及储氧装置19，能将电解之后的氢气与氧气储存后，用于制造燃料电池或者是经由贩卖的管道提供给加气站。或者，在用电高峰期，利用储存的氢气或氧气燃烧驱动涡轮发动机发电，进而达到电力再生。再者，根据当前时段的电价而调整撷取的使用电力Vl的大小，电解装置3能够更有效率的使用备转电力。
[0058]由以上的实施例可知，本发明所提供的供电设备的备转电力管控方法与管控系统确具产业上的利用价值。然而以上的叙述仅为本发明的较佳实施例说明，凡精于此项技艺者当可依据上述的说明而作其它种种的改良，然而这些改变仍属于本发明的发明精神及所界定的专利范围中。
【权利要求】
1.一种供电设备的备转电力管控方法，其特征在于，包含下列步骤: (a)取得该供电设备的一当前时段的尖峰负载电量； (b)根据该供电设备的一当前时段的设备总发电量与该当前时段的尖峰负载电量而求得一当前时段的备转电量； (C)比较该当前时段的备转电量和一当前时段的备转预设电量； (d)在该当前时段的备转电量大于该当前时段的备转预设电量时，依据该备转电量而自该供电设备撷取一使用电力； (e)将该使用电力供给于一电解装置，由该电解装置电解水而产生氢气和氧气。
2.如权利要求1所述的供电设备的备转电力管控方法，其特征在于，步骤(d)中还包括依据该当前时段的电价而调整该撷取的使用电力的大小。
3.如权利要求1所述的供电设备的备转电力管控方法，其特征在于，在该使用电力为交流电的情况下，步骤(d)及步骤(e)之间还包括将该使用电力整流为直流电的步骤。
4.如权利要求1所述的供电设备的备转电力管控方法，其特征在于，在该备转电量小于或等于该备转预设电量的情况下，步骤(c)之后还包括切断该供电设备与该电解设备的电连接的步骤。
5.如权利要求1所述的供电设备的备转电力管控方法，其特征在于，步骤(e)之后还包括储存该电解装置所产生的氧气与氢气的步骤。
6.一种供电设备的备转电力管控系统，系连接在一供电设备与一电解装置之间，其特征在于，包括: 一信息取得装置，用于取得该供电设备的一当前时段的尖峰负载电量； 一运算装置，连接该信息取得装置，根据该供电设备的一设备总发电量与来自该信息取得装置的该尖峰负载电量，而得到该供电设备在当前时段的一备转电量； 一判断装置，连接该运算装置，判断该备转电量与一预设的备转预设电量的大小； 一撷取装置，连接该判断装置，在该备转电量大于该备转预设电量时，根据该备转电量而自该供电设备撷取一使用电力；以及 一供给装置，连接在该撷取装置与该电解装置之间，将该使用电力供给于该电解装置，由该电解装置电解水而产生氢气和氧气。
7.如权利要求6所述的供电设备的备转电力管控系统，其特征在于，还包括一调整装置，与该撷取装置连接，依据该当前时段的电价而调整该撷取的使用电力的大小。
8.如权利要求6所述的供电设备的备转电力管控系统，其特征在于，还包括一整流装置，连接在该撷取装置与该供给装置之间，将该使用电力整流为直流电。
9.如权利要求6所述的供电设备的备转电力管控系统，其特征在于，还包括一开关装置，连接在该供给装置与该电解装置之间，依据该判断装置的判断结果而切断或导通该供给装置与该电解装置之间的电连接。
10.如权利要求6所述的供电设备的备转电力管控系统，其特征在于，还包括一储氧装置和一储氢装置，与该电解装置连接，储放该电解装置产生的氢气与氧气。
【文档编号】H02J3/28GK103683308SQ201310002366
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年1月4日 优先权日:2012年9月5日
【发明者】林宏玮 申请人:林宏玮