一种电力供配电的自适应切换系统的制作方法

本发明涉及电力供配电，尤其涉及一种电力供配电的自适应切换系统。

背景技术：

1、由于用电需求的变化与设备老化等原因，需要不时更新设备以提高用电端的工作保障能力，但新旧设备的共同使用又会带来匹配及协同使用问题，在新发电机组嵌入旧供配电系统时，如何确保新发电机组与旧供配电系统之间的过电流保护、接地保护、短路保护等相互匹配，以及如何实现发电机组与电网之间的快速切换，以保持持续供电，确保电力供应的可靠性和稳定性，已成为相关研究人员越来越关注的话题。

2、中国专利公开号：cn108321788a，公开了一种电力切换装置及电力供配电系统，其技术点是通过电力源备份、采用专用的电力切换装置实现用电设备的故障隔离；由此可见，现有的供配电技术中，缺乏一种基于发电机组的发电电压与电流数据，分析发电机组与负载需求的匹配情况，在发电机组与负载不匹配时，使发电机组与电网之间快速切换，以保持持续供电，从而确保电力供应的可靠性和稳定性。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种电力供配电的自适应切换系统，用以克服现有技术中由于缺乏对发电机组与负载需求的匹配分析，在负载需求变化时，不能快速、有效地匹配设备以及选择切换负载的方式，使自动供电输出效率低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种电力供配电的自适应切换系统，包括，

3、状态监测模块，其与若干发电设备相连，用以实时监测各发电设备的启动或故障状态，以及对应的连续启动时长；

4、电力监测模块，其与若干所述发电设备相连，其用以在任一发电设备开启时，获取该发电设备的实时供电数据，根据该发电设备的实时供电电压与标准供电电压计算实时供电电压差，所述实时供电数据包括，实时供电电压、实时电流；

5、电压分析模块，其与所述电力监测模块相连，其用以获取各发电设备的实时供电电压差以及标准供电电压差进行对比，对于任一发电设备，在判定实时供电电压差大于标准供电电压差，且实时供电电压大于标准供电电压时，计算该发电设备在预设单位时段内的实时变压速率与标准变压速率进行对比，以确定是否对该发电设备对应的电力负载切换至另一发电设备；

6、所述电压分析模块还包括，历史数据库，用以储存各发电设备的历史供电数据与标准电力参数，所述历史供电数据包括，发电余量占比、历史负载峰值，所述标准电力参数包括，标准供电电压、标准电流；

7、状态分析模块，其与所述状态监测模块和所述电压分析模块分别相连，其用以在所述电压分析模块判定实时变压速率小于等于标准变压速率时，获取状态监测模块监测的该发电设备的当前运行状态，以确定是否更新该发电设备的历史供电数据；

8、切换判定模块，其与所述电压分析模块相连，其用以在所述电压分析模块判定实时供电电压小于标准供电电压时，将标准电流与实时电流进行对比，以选择对该发电设备对应的电力负载的切换方式；

9、其中，所述切换方式包括将该发电设备对应的电力负载切换至另一发电设备，以及对该发电设备对应的电力负载进行逐级切换。

10、进一步地，对于任一发电设备，所述电压分析模块在所述历史数据库中获取该发电设备对应的标准供电电压差与标准供电电压，以及获取所述电力监测模块监测的该发电设备的实时供电电压与实时供电电压差，将标准供电电压差与实时供电电压差进行对比，

11、若实时供电电压差小于等于标准供电电压差，所述电压分析模块不对该发电设备对应的电力负载进行切换；

12、若实时供电电压差大于标准供电电压差，所述电压分析模块将该发电设备的实时供电电压与标准供电电压进行对比，以对该发电设备的运行状态进行分析。

13、进一步地，所述电压分析模块在判定实时供电电压差大于标准供电电压差时，将该发电设备的实时供电电压与标准供电电压进行对比，

14、若实时供电电压小于标准供电电压，所述切换判定模块将标准电流与实时电流进行对比，以确定是否控制该发电设备进行暂时停机；

15、若实时供电电压大于标准供电电压，所述电压分析模块将标准变压速率与实时变压速率进行对比，以确定是否将该发电设备对应的电力负载切换至另一发电设备。

16、进一步地，所述电压分析模块内设定有标准变压速率，电压分析模块在判定实时供电电压大于标准供电电压时，所述电压分析模块计算的该发电设备在预设单位时段内的实时变压速率，将标准变压速率与实时变压速率进行对比，

17、若实时变压速率小于等于标准变压速率，所述状态分析模块将根据该发电设备的当前运行状态确定是否更新该发电设备的历史供电数据；

18、若实时变压速率大于标准变压速率，所述电压分析模块判定将该发电设备对应的电力负载切换至另一发电设备。

19、进一步地，所述电压分析模块在判定实时变压速率小于等于标准变压速率时，所述状态分析模块获取状态监测模块监测的该发电设备的当前运行状态，

20、若该发电设备为正常状态，所述状态分析模块计算该发电设备的发电余量占比，并作为历史供电数据储存在所述历史数据库中；

21、若该发电设备为故障状态，所述状态分析模块将对该发电设备的标准供电电压差进行调整，调整为修正供电电压差；

22、其中，qs=wb×[（ps-pb）/pb]，δpb’=δpb×[1-（ps-pb）/pb]，δpb’为修正供电电压差，δpb为标准供电电压差，qs为计算的发电余量占比，wb为该发电设备的历史负载峰值，ps为该发电设备的实时供电电压，pb为该发电设备的标准供电电压。

23、进一步地，所述切换判定模块内设定有标准电流，电压分析模块在判定实时供电电压小于标准供电电压时，切换判定模块获取所述监测端监测的该发电设备的实时电流，将标准电流与实时电流进行对比，

24、若实时电流小于等于标准电流，切换判定模块控制该发电设备进行暂时停机，并对该发电设备对应的电力负载进行逐级切换；

25、若实时电流大于标准电流，切换判定模块将该发电设备的实时温度与标准温度进行对比，以选择对该发电设备对应的电力负载的切换方式。

26、进一步地，所述切换判定模块内设定有标准温度，切换判定模块在判定实时电流大于标准电流时，获取所述监测端监测的该发电设备的实时温度，将标准温度与实时温度进行对比，

27、若实时温度小于标准温度，切换判定模块判定对该发电设备对应的电力负载切换至另一发电设备；

28、若实时温度大于等于标准温度，所述切换判定模块获取该发电设备的连续启动时长，将标准启动时长与连续启动时长进行对比，以选择对该发电设备对应的电力负载的切换方式。

29、进一步地，所述切换判定模块内设定有标准启动时长，切换判定模块在判定实时温度大于等于标准温度时，获取所述状态监测模块记录的该发电设备的连续启动时长，将标准启动时长与连续启动时长进行对比，

30、若连续启动时长小于标准启动时长，所述切换判定模块控制该发电设备进行暂时停机，以及判定对该发电设备对应的电力负载切换至另一发电设备；

31、若连续启动时长大于等于标准启动时长，所述切换判定模块判定对该发电设备对应的电力负载进行逐级切换。

32、进一步地，在所述切换判定模块判定实时电流小于等于标准电流，或连续启动时长大于等于标准启动时长时，对该发电设备对应的电力负载进行逐级切换，计算该发电设备对应的电力负载的实时超出负载，以实时超出负载进行负载隔离，并计算切换级数与切换负载，依次对该发电设备对应的电力负载进行逐级切换。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过实时监测发电设备的电压，并与对应发电设备的标准电压对比，在供电电压出现较大波动时，关联电流数据对设备的供电状态进行分析，通过确定发电设备与负载是否匹配，以精准分析发电设备是否存在故障风险，预测发电设备的工作安全状态，是否需要控制发电设备及时停机，以避免发电设备出现故障，通过在负载需求增加的情况下，对超出负载进行隔离，对电力负载进行逐级切换，在负载需求减小的情况下，直接将电力负载切换至另一发电设备，自适应调控系统的运行状态，保障供电质量。

34、进一步地，通过将标准供电电压差与实时供电电压差进行对比，以分析该发电设备供电的稳定性，若判定实时供电电压差小于等于标准供电电压差，表示实际供电与负载需求匹配且稳定，若判定实时供电电压差大于标准供电电压差，表示实际供电电压波动性较大，供电与负载需求可能不匹配，需进一步分析原因，以对电力负载进行切换，增加供电的稳定性，提高供电质量。

35、进一步地，通过将该发电设备的实时供电电压与标准供电电压进行对比，以分析电压变化，若实时供电电压小于标准供电电压，表示实际供电电压降低，可能是供电线路短路引起的，将对实时电流进行分析，以实现自适应供配电，若实时供电电压大于标准供电电压，表示实际供电电压升高，可能是负载需求减少引起的，也可能是设备故障引起的，将通过监测发电设备的电压增加速度，以精准分析电力输送状态。

36、尤其，通过对发电设备的电压增加速度进行分析，以确定实际供电电压升高的原因，若判定实时变压速率小于等于标准变压速率，表示电压变化较为稳定，不能简单地判定此时是由于负载减少引起的，将对发电设备的实际运行状态进行判定，以精准分析电压升高的原因，若判定实时变压速率大于标准变压速率，表示此时由于负载需求降低，使供电电压突然增加，则通过将该发电设备对应的电力负载切换至另一发电设备，避免电压过高引起设备损坏，提高供电稳定性。

37、进一步地，通过对发电设备的运行状态进行分析，以精准分析实际供电电压升高，且增加速率较小的原因，若此时该发电设备为正常状态，表示电压变化的波动在标准范围内，此时，即使负载减少，但响应速度与发电设备匹配，未引起供电电压很大的波动，则通过计算该发电设备的负载余量，以作为备选发电设备，供其他电力负载切换，若判定此时该发电设备为故障状态，表示实际供电电压升高的原因是设备故障引起的，而此时电压分析模块判定实时变压速率小于等于标准变压速率，这是由于设定的标准供电电压差较大，使允许的波动范围较大，从而产生较大的判定误差，则通过将该发电设备的标准供电电压差调小，提高判定精准性。

38、进一步地，通过在发电设备电压降低时，对电流进行分析，以确定是否由于负载需求增加引起的，若判定实时电流小于等于标准电流，表示发电设备无法提供足够的电流来满足负载需求，从而使电压降低，此时，设备可能损坏，通过使该发电设备进行暂时停机，再对该发电设备对应的电力负载进行逐级切换，便于对该设备维修检查，若判定实时电流大于标准电流，表示发电设备提供的电流充足，将对实时温度、连续启动时长进行判定，以确定是否需要对该发电设备对应的电力负载进行逐级切换。

39、进一步地，通过在判定设备工作温度较高的情况下，联合工作时长进行判定，若连续启动时长小于标准启动时长，表示设备运行时长较小，但存在损坏的风险，则需停机维修检查，同时对该发电设备对应的电力负载切换至另一发电设备，保证供电稳定与供电质量，若判定连续启动时长大于等于标准启动时长，表示设备工作温度较高是由于长时间运行引起的，将对该发电设备对应的电力负载进行逐级切换，以对负载进行平稳地切换与过渡。

40、进一步地，通过对负载需求较大的供电状态进行适应性调控，保障供电质量，保护发电设备，通过对超出负载进行隔离，避免设备由于过载而出现损坏，通过对电力负载进行逐级切换，减少电压波动，平稳地分配负载，且提高了系统的稳定性。