供电控制方法和装置与流程

本发明涉及电力系统领域，具体而言，涉及一种供电控制方法和装置。

背景技术：

随着电力系统的规模不断扩大，电网发生严重故障的可能性仍然存在。电网中一旦发生故障，例如多重复杂故障，受电端失去电源，主要的联络线或者安全稳定自动装置误动等故障发生连锁反应，可能会引发全网性的停电，而大范围内发生的停电事故可能会造成巨大的损失。“黑启动”是指由于故障使得整个电网停电之后，在无法依靠其他电网送电恢复供电的情况下，通过启动电网内部具有自启动能力的机组，带动无自启动能力的机组，进而逐步扩大电力恢复范围，最终实现整个电力系统的恢复。

目前，具有黑启动功能的电厂一般采用大功率柴油发电车提供启动功率，并备用充足的燃料，投资运维成本较高，占地面积较大，并且除大电网停电和年检测试等情况外，均不会启动黑启动相关的设备，甚至黑启动的相关设备的利用率几乎为零。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种供电控制方法和装置，以至少解决现有的供电系统的利用率低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种供电控制方法，包括：采集供电系统中每个供电设备的供电信息；根据供电信息确定供电系统的工作模式；在电网正常运行的情况下，控制供电系统按照工作模式为电厂内的用电设备提供电源。

进一步地，在电网出现故障的情况下，控制供电系统为电网供电的区域供电。

进一步地，供电系统包括如下至少之一：光伏系统、储能系统、电动汽车充电系统。

进一步地，供电系统还包括：电力变换器，通过母线与每个供电设备连接，其中，电力变换器用于输出直流电压或交流电压。

进一步地，电力变换器至少包括第一变换器和第二变换器，其中，第一变换器与交流母线连接，用于输出直流电压；第二变换器与直流母线连接，用于输出交流电压。

进一步地，供电控制方法还包括：确定电厂内的用电设备的充电优先级；基于工作模式按照充电优先级的高低为用电设备提供电源。

进一步地，不同的工作模式对应不同类型和/或数量的电力变换器。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种供电控制装置，包括：采集模块，用于采集供电系统中每个供电设备的供电信息；确定模块，用于根据供电信息确定供电系统的工作模式；控制模块，用于在电网正常运行的情况下，控制供电系统按照工作模式为电厂内的用电设备提供电源。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行供电控制方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行供电控制方法。

在本发明实施例中，采用电厂黑启动电源系统为电厂中的设备进行供电的方式，在采集供电系统中每个供电设备的供电信息之后，根据供电信息确定供电系统的工作模式，其中，在电网正常运行的情况下，控制供电系统按照工作模式为电厂内的用电设备提供电源，在电网出现故障的情况下，控制供电系统为电网供电的区域供电。

由上述过程可知，供电系统既可以作为黑启动设备的备用电源，还可以为电厂的辅助设备提供电源，从而提高了供电系统的利用率，进而解决了现有的供电系统的利用率低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种供电控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的供电系统的结构示意图；以及

图3是根据本发明实施例的一种供电控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种供电控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的供电控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤s102，采集供电系统中每个供电设备的供电信息。

需要说明的是，步骤s102中的供电系统为具有黑启动功能的系统，其中，上述供电系统包括多个供电设备，供电系统包括如下至少之一：光伏系统、储能系统、电动汽车充电桩。可选的，光伏系统包括太阳能光伏板，能够利用太阳能发电，实现了发电厂内电力供应、电动汽车充电以及储能系统的充电；上述储能系统可以为存储电能的电池，例如，废旧的锂电池(例如，电动汽车上退运的电池)，实现了废物利用，提高了能源的利用率；上述电动汽车充电系统为v2g(vehicle-to-grid)充电系统，在本申请中v2g充电系统不仅能够通过充电桩为电动汽车充电，还能够向电厂的用电系统放电，同时还可与光伏系统、储能系统构建为备用优化电源调节系统来对供电系统中供电设备的运行进行调整。另外，电动汽车充电系统包括直流充电系统和交流充电系统，电动汽车充电系统既可通过充电桩向电动汽车充电，又能够实现向电网反送电(即v2g功能)，即电动汽车充电系统可为电厂员工私家车充电，也可为电厂大巴车充电。

此外，还需要说明的是，上述储能系统可与光伏系统连接，使光伏系统为其充电，还可与发电机组连接，以使发电机组为其充电。另外，储能系统还可采用废旧的锂电池替换传统电厂的铅酸蓄电池，从而实现了电池梯次的利用。

在一种可选的方案中，供电设备的供电信息至少包括每个供电设备的电压和电流。可选的，对于光伏系统，供电信息包括光伏系统的电压、电流；对于储能系统，供电信息包括储能系统的端电压、电流、soc(stateofcharge，荷电状态)及每个电池组的端电压、电流；对于电动汽车充电系统，供电信息包括：v2g系统的充放电电压、电流及插电车辆的soc；对于备用优化电源调节系统，供电信息包括备用优化电源调节系统的母线电压、电流；对于电厂并入电网点，供电信息包括电厂并入电网点的电压、电流、有功功率、无功功率。

步骤s104，根据供电信息确定供电系统的工作模式。

需要说明的是，供电系统的工作模式包括如下至少之一：普通工作模式、抗扰动工作模式、应急供电模式、辅助供能模式、无功调节模式、电压支撑模式、储能辅助供能与无功调节模式、储能辅助供能与电压支撑调节模式、储能辅助供能与无功调节模式和电压支撑模式相结合的模式、无功调节与电压支撑模式。

此外，还需要说明的是，通过对供电系统中各个供电设备进行信息采集与监视，控制各个供电设备的输出及工作模式，进而通过工作模式保证整个供电系统的容量满足厂用电系统负荷要求。

步骤s106，在电网正常运行的情况下，控制供电系统按照工作模式为电厂内的用电设备提供电源。

需要说明的是，上述电厂内的用电设备包括但不限于照明系统、电动汽车、电厂内主机、辅机以及其他需要供电的设备。

另外，在电网出现故障的情况下，控制供电系统为电网供电的区域供电，即该供电系统在黑启动时启动电源。在电网正常运行的情况下，该供电系统可进行无功功率调节、辅助电力调峰、抵抗电网短时扰动等。

基于上述步骤s102至步骤s106所限定的方案，可以获知，采用电厂黑启动电源系统为电厂中的设备进行供电的方式，在采集供电系统中每个供电设备的供电信息之后，根据供电信息确定供电系统的工作模式，其中，在电网正常运行的情况下，控制供电系统按照工作模式为电厂内的用电设备提供电源，在电网出现故障的情况下，控制供电系统为电网供电的区域供电。

容易注意到的是，供电系统既可以作为黑启动设备的备用电源，还可以为电厂的辅助设备提供电源，从而提高了供电系统的利用率，进而解决了现有的供电系统的利用率低的技术问题。

在一种可选的方案中，供电系统还包括：电力变换器，通过母线与每个供电设备连接，其中，电力变换器用于输出直流电压或交流电压。可选的，电力变换器至少包括第一变换器和第二变换器，其中，第一变换器与交流母线连接，用于输出直流电压；第二变换器与直流母线连接，用于输出交流电压。

需要说明的是，上述第一变换器为ac/dc变换器，第二变换器为dc/ac变换器，第一变换器和第二变换器并联连接。另外，与第一变换器连接的交流母线的交流电压可以为220v和380v，与第二变换器连接的直流母线的直流电压可以为24v和125v。另外，也可根据电厂内的用电情况，通过电力电子变换器对直流电压和交流电压进行调整。

可选的，24v直流母线可以为燃机监控系统保护、机组自动控制、电调、励磁调节器等系统提供电源。125v直流母线可以为电厂内事故照明灯、燃气轮机油泵和发电机油泵提供电源。220v、380v交流母线可分别为电厂内单相、三相交流用电设备提供应急接入电能。

可选的，图2示出了一种可选的供电系统的结构示意图，由图2可知，光伏系统、储能系统以及电动汽车充电系统(即图2中的v2g充电系统)通过交流母线连接，第一变换器与交流母线连接，其中，第一变换器具有多个输出端(如图2中的dc1和dcn)分别与多个第二变换器(图2中仅示出了两个)并联，第二变换器的输出端与交流母线连接。

在一种可选的方案中，在电网正常运行的情况下，供电系统首先确定电厂内的用电设备的充电优先级，然后基于工作模式按照充电优先级的高低为用电设备提供电源。例如，对于普通工作模式，备用优化电源调节系统优先为电厂内24v、125v直流母线提供电能。其中，光伏系统的发电余电优先为储能系统充电，其次为电动汽车充电，然后再将剩余的电为电厂内交流母线的用电设备提供电能；对于抗扰动模式，当电网出现短时较大波动时，调节燃气轮机机组输出电压，抵抗电网扰动。

需要说明的是，不同的工作模式对应不同类型和/或数量的电力变换器，其中，不同的工作模式根据供电系统的控制单元向电力变换器发送的指令来控制两个并联的电力变换器来实现。可选的，以图2为例进行说明，对于应急供电模式，dc/ac变换器1工作；对于辅助供能模式，dc/ac变换器1工作；对于无功调节模式，dc/ac变换器2工作；对于电压支撑模式，dc/ac变换器1工作；对于储能辅助供能与无功调节模式，dc/ac变换器1和dc/ac变换器2同时工作，其中，dc/ac变换器1输出电能，dc/ac变换器2进行无功功率调节；对于储能辅助供能与电压支撑调节模式，dc/ac变换器1工作，输出电能同时进行电压支撑控制；对于储能辅助供能与无功调节模式和电压支撑模式相结合的模式，dc/ac变换器1和dc/ac变换器2同时工作，其中，dc/ac变换器1输出电能的同时进行电压支撑控制，dc/ac变换器2进行无功功率调节；对于无功调节与电压支撑模式，dc/ac变换器1和dc/ac变换器2同时工作，其中，dc/ac变换器1进行电压支撑控制，dc/ac变换器2进行无功功率调节。

此外，还需要说明的是，供电系统能够根据电网状态和用户家庭用电负荷情况自动生成控制策略，使供电系统工作在不同的模式中。可选的，对于应急供电控制策略，供电系统通过防孤岛保护动作切断电网与供电系统连接，控制dc/ac变换器1输出电能；对于辅助供能控制策略，供电系统依据当前电网电压、相位等控制dc/ac变换器1辅助输出电能；对于电压支撑控制策略，当检测到电网电压低于预设电压值(例如，标准规定的最低电压值)时，控制dc/ac变换器1进行电压支撑控制；对于无功调节控制策略，供电系统根据家庭用电整体无功情况，控制dc/ac变换器2进行无功功率调节。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种供电控制装置的实施例，其中，图3是根据本发明实施例的供电控制装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括：采集模块301、确定模块303以及控制模块305。

其中，采集模块301，用于采集供电系统中每个供电设备的供电信息；确定模块303，用于根据供电信息确定供电系统的工作模式；控制模块305，用于在电网正常运行的情况下，控制供电系统按照工作模式为电厂内的用电设备提供电源。

此处需要说明的是，上述采集模块301、确定模块303以及控制模块305对应于上述实施例的步骤s102至步骤s106，三个模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。

在一种可选的方案中，在电网出现故障的情况下，控制供电系统为电网供电的区域供电。其中，供电系统包括如下至少之一：光伏系统、储能系统、电动汽车充电系统。

在一种可选的方案中，供电系统还包括：电力变换器，通过母线与每个供电设备连接，其中，电力变换器用于输出直流电压或交流电压。可选的，电力变换器至少包括第一变换器和第二变换器，其中，第一变换器与交流母线连接，用于输出直流电压；第二变换器与直流母线连接，用于输出交流电压。

在一种可选的方案中，在电网正常运行的情况下，供电系统还确定电厂内的用电设备的充电优先级，并基于工作模式按照充电优先级的高低为用电设备提供电源。其中，不同的工作模式对应不同类型和/或数量的电力变换器。

实施例3

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行实施例1中的供电控制方法。

实施例4

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行实施例1中的供电控制方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。