一种基于可再生资源的供电控制系统及控制方法

摘要

本申请提供了一种基于可再生资源的供电控制系统及控制方法，涉及供电技术领域。该系统包括光伏供电装置、风力供电装置、储能供电装置和控制装置，控制装置与光伏供电装置、风力供电装置以及储能供电装置连接，储能供电装置包括锂电池供电装置、压缩空气储能供电装置和储热型光热供电装置，光伏供电装置和风力供电装置始终处于开启状态；其中，控制装置包括：采集模块，用于获取预设时间段内的天气信息；获取模块，用于获取光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级的时长；选择模块，用于根据光照强度、风力等级和时长选择开启储能供电装置。以此方式，可以实现稳定供电。

说明书

技术领域

本申请的实施例涉及供电技术领域，具体涉及一种基于可再生资源的供电控制系统及控制方法。

背景技术

目前常用的供电方式主要有：光伏发电、水力发电、风力发电、锂电池供电、核能发电等。但部分依靠自然条件的供电方式，如光伏发电和风力发电等，在进行交通供电、工业供电时，容易受到天气的影响而出现供电量不稳定的情况，从而影响交通运输和工业生产的电力使用。

发明内容

为了实现稳定供电，本申请提供一种基于可再生资源的供电控制系统及控制方法。

在本申请的第一方面，提供了一种供电控制系统，包括：

光伏供电装置、风力供电装置、储能供电装置和控制装置，所述控制装置与所述光伏供电装置、所述风力供电装置以及所述储能供电装置连接，所述储能供电装置包括锂电池供电装置、压缩空气储能供电装置和储热型光热供电装置，所述光伏供电装置和所述风力供电装置始终处于开启状态；其中，所述控制装置包括：

采集模块，用于获取预设时间段内的天气信息，所述天气信息包括光照强度和风力等级；

获取模块，用于获取所述光照强度低于预设强度且所述风力等级低于预设等级的时长；

选择模块，用于根据所述光照强度、所述风力等级和所述时长选择开启所述储能供电装置，选择的方式包括：

在所述光照强度低于预设强度且所述风力等级低于预设等级时：

开启锂电池供电装置；

在所述时长达到第一预设时长时，开启压缩空气储能供电装置；

在所述时长达到第二预设时长时，开启储热型光热供电装置，所述第二预设时长大于所述第一预设时长。

通过采用上述技术方案，当天气条件不能满足光伏供电装置和风力供电装置进行稳定供电时，供电系统会识别并开启储能供电装置，并通过获取天气条件不能满足光伏供电装置和风力供电装置进行稳定供电的时长，根据时长来选择合适的储能供电装置，通过光伏供电装置、风力供电装置配合储能供电装置共同进行供电，避免了由于天气条件不满足自热能供电方式而使供电不稳定的情况，实现稳定供电。

在一种可能的实现方式中，所述选择的方式还包括：在所述光照强度达到预设强度时，关闭所述储能供电装置。

在本申请的第二方面，提供了另一种供电控制系统，包括：

光伏供电装置、风力供电装置、储能供电装置和控制装置，所述储能供电装置包括锂电池供电装置、压缩空气储能供电装置和储热型光热供电装置；所述光伏供电装置始终处于开启状态；其中，所述控制装置包括：

采集模块，用于获取预设时间段内的天气信息，所述天气信息包括光照强度和风力等级；

选择模块，用于在所述风力等级达到预设等级时，开启所述风力供电装置；

获取模块，用于获取所述光照强度低于预设强度且所述风力等级低于预设等级的时长；

所述选择模块还用于根据所述光照强度、所述风力等级和所述时长选择开启所述储能供电装置，选择的方式包括：

在所述光照强度低于预设强度且所述风力等级低于预设等级时：

开启锂电池供电装置；

在所述时长达到第一预设时长时，开启压缩空气储能供电装置；

在所述时长达到第二预设时长时，开启储热型光热供电装置，所述第二预设时长大于所述第一预设时长。

通过采用上述技术方案，当天气条件不能满足光伏供电装置进行稳定供电时，供电系统会判断该天气条件是否能满足风力供电装置，若满足则开启风力供电装置来配合光伏供电装置共同提供稳定的电压，若不满足，则开启储能供电装置来配合光伏供电装置和风力供电装置共同提供稳定的电压，并根据天气条件不能满足光伏供电装置和风力供电装置进行稳定供电的时长来选择合适的储能供电方式配合供电，实现稳定供电。

在一种可能的实现方式中，所述选择的方式还包括：在所述光照强度达到预设强度时，关闭所述储能供电装置。

在本申请的第三方面，提供了一种供电控制系统的控制方法，该方法包括：

获取预设时间段内的天气信息，所述天气信息包括光照强度和风力等级；

获取所述光照强度低于预设强度且所述风力等级低于预设等级的时长；

根据所述光照强度、所述风力等级和所述时长选择开启所述储能供电装置，选择的方式包括：

当所述光照强度低于预设强度且所述风力等级低于预设等级时：

开启锂电池供电装置；

当所述时长达到第一预设时长时，开启压缩空气储能供电装置；

当所述时长达到第二预设时长时，开启储热型光热供电装置，所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

其中，所述光伏供电装置和所述风力供电装置始终处于开启状态。

在一种可能的实现方式中，所述选择的方式还包括：当所述光照强度达到预设强度时，关闭所述储能供电装置。

在本申请的第四方面，提供了另一种供电控制系统的控制方法，该方法包括：

获取预设时间段内的天气信息，所述天气信息包括光照强度和风力等级；

当所述风力等级达到预设等级时，开启所述风力供电装置；

获取所述光照强度低于预设强度且所述风力等级低于预设等级的时长；

根据所述光照强度、所述风力等级和所述时长选择开启所述储能供电装置，选择的方式包括：

当所述光照强度低于预设强度且所述风力等级低于预设等级时：

开启锂电池供电装置；

当所述时长达到第一预设时长时，开启压缩空气储能供电装置；

当所述时长达到第二预设时长时，开启储热型光热供电装置，所述第二预设时长大于所述第一预设时长；

其中，所述光伏供电装置始终处于开启状态。

在一种可能的实现方式中，所述选择的方式还包括：当所述光照强度达到预设强度时，关闭所述储能供电装置。

在本申请的第五方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的第一种或第二种方法。

在本申请的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如以上所述的第一种或第二种方法。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1是本申请实施例中基于可再生资源的供电控制系统的方框图；

图2是本申请实施例中第一种控制方法的流程图；

图3是本申请实施例中选择储能供电装置的方式的流程图；

图4是本申请实施例中第二种控制方法的流程图；

图5是本申请实施例中基于可再生资源的供电控制系统的电子设备的方框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在日常生活，生产中，电力的使用是必不可少的。一些依靠自然能源的供电方式，在供电过程中会受到自然条件的影响而影响供电稳定性。而在工业生产、交通运输等情况下，需要提供稳定的供电才能保证正常的生产或运输。

为了实现稳定供电，本申请实施例提供一种基于可再生资源的供电控制系统。

参照图1，该系统包括用于供电的光伏供电装置110、风力供电装置120和储能供电装置130、用于控制供电装置开启关闭的控制装置140，控制装置140包括用于获取预设时间段内的光照强度和风力等级的采集模块141、用于获取光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级的时长的获取模块142、用于根据光照强度、风力等级和时长选择开启储能供电装置130的选择模块143。

需要说明的是，储能供电装置130包括锂电池供电装置131、压缩空气储能供电装置132和储热型光热供电装置133。此外，本申请实施例中光伏供电装置110和风力供电装置120始终处于开启状态。

光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级的时长不同，选择开启的储能供电装置不同，选择的方式包括：在光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级时：开启锂电池供电装置131；在时长达到第一预设时长时，开启压缩空气储能供电装置132；在时长达到第二预设时长时，开启储热型光热供电装置133。其中，第二预设时长大于第一预设时长。

在本申请实施例中，当光照强度不能满足光伏供电装置110稳定供电且风力等级不能满足风力供电装置120稳定供电时，供电系统会开启储能供电装置130来配合光伏供电装置110和风力供电装置120共同发电。并且供电系统会根据天气条件不满足光伏供电装置110和风力供电装置120稳定供电的时长选择合适的储能供电装置130，来满足稳定供电需求。

下面对上述系统进行具体介绍。

本申请实施例中采用的供电装置包括光伏供电装置110、风力供电装置120、锂电池供电装置131、压缩空气储能供电装置132和储热型光热供电装置133。

其中，压缩空气储能供电装置132的供电原理为：在高压情况下通过压缩空气来存储大量的可再生能源，然后将其储存在大型高压储罐里。在非用电高峰期，例如晚上或周末，用电机带动压缩机，将空气压缩进一个特定的高压储罐。然后，在用电高峰期（如白天），通过一种特殊构造的燃气涡轮机，释放高压储罐的压缩空气进行发电。

储热型光热供电装置133是利用熔盐作为光热发电系统的传热和储热介质，使得光热电站可以从太阳那里高效汲取能量并将之低成本地转化为稳定可调的电能，从而来进行供电。

采集模块141具体用于获取预设时间段内的光照强度和风力等级。可以将采集模块141与气象数据网关联，当需要获取预设时间段内的光照强度和风力等级时，采集模块141从气象数据网中调取当地的光照强度以及风力等级。也可以使用便携式气象站，将采集模块141与便携式气象站连接，并从便携式气象站中获取光照强度以及风力等级。预设时间段可以设为24小时，也可以是七天，且获取到的光照强度和风力等级可以精确到该时间段中的小时或者分钟。

获取模块142具体用于获取光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级的时长。该时长可以在采集光照强度和风力等级的过程中同时采集当光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级的时长。

需要说明的是，预设强度是指能够满足光伏供电装置110稳定供电的最低的光照强度，预设等级是指能够满足风力供电装置120稳定供电的最低的风力等级。示例地，假如光照强度达到1000勒克斯(lx)以上时，认为光伏供电装置110能够稳定供电，则预设强度就为1000勒克斯；风力等级达到4级以上，认为风力供电装置120能够稳定供电，则预设等级为4。

选择模块143与采集模块141和获取模块142连接。具体地，采集模块141将采集到的光照强度和风力等级输出至选择模块143，选择模块143根据接收到的光照强度和风力等级与预设值对比，判断是否开启储能供电装置130。若需要开启储能供电装置130，获取模块142会将光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级的时长输出至选择模块143，选择模块143根据时长在锂电池供电装置131、压缩空气储能供电装置132和储热型光热供电装置133中来选择开启合适的储能供电装置130。

示例地，预设当获取模块142采集到的光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级的时长在0～1小时内，则开启锂电池供电装置131；当时长在1～3小时内时，则开启压缩空气储能供电装置132；当时长在3小时以上时，开启储热型光热供电装置133。

在一些实施例中，选择的方式还包括：在光照强度达到预设强度时，关闭储能供电装置130。即当光照强度能够满足光伏供电装置110进行稳定供电时，选择模块143关闭储能供电装置130。

第二方面，本申请实施例提供另一种基于可再生资源的供电控制系统。

本实施例中的供电系统与上述第一种供电系统不同之处在于：本申请实施例中光伏供电装置110始终处于开启状态；选择模块143还用于在风力等级达到预设等级时，开启所述风力供电装置120。

具体地，采集模块141获取的光照强度达到预设等级时，则选择模块143只开启光伏供电装置110。采集模块141获取的光照强度低于预设强度，则选择模块143判断获取的风力等级是否达到预设等级，若是，则选择模块143开启风力供电装置120；若否，则选择模块143开启储能供电装置130。

第三方面，本申请实施例提供一种供电控制系统的控制方法。

参照图2和图3，该控制方法包括以下步骤：

步骤S210：获取预设时间段内的光照强度和风力等级。

步骤S220：获取光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级的时长。

步骤S230：根据光照强度、风力等级和时长选择开启储能供电装置130。

其中，步骤S230选择的方式包括：

当光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级时：

开启锂电池供电装置131；

当时长达到第一预设时长时，开启压缩空气储能供电装置132；

当时长达到第二预设时长时，开启储热型光热供电装置133，第二预设时长大于第一预设时长。

需要说明的是，本申请实施例中采用的供电装置包括：光伏供电装置110、风力供电装置120和储能供电装置130。其中，储能供电装置130包括锂电池供电装置131、压缩空气储能供电装置132和储热型光热供电装置133。此外，光伏供电装置110和风力供电装置120始终处于开启状态。

在本实施例步骤S210中，光照强度和风力等级可以从气象数据网中调取获得。预设时间段可以根据当地天气变化频率选择合适的单位时间段，例如，可以选择以24小时为预设时间段，也可以选择七天为预设时间段。

在本实施例步骤S220中，预设强度是指能够满足光伏供电装置110稳定供电的最低的光照强度，预设等级是指能够满足风力供电装置120稳定供电的最低的风力等级。

在一些实施例中，选择的方式还包括：当光照强度达到预设强度时，关闭储能供电装置130。

第四方面，本申请实施例提供另一种供电控制系统的控制方法。参照图3和图4，该方法包括以下步骤：

步骤S310：获取预设时间段内的光照强度和风力等级。

步骤S320：当风力等级达到预设等级时，开启风力供电装置120。

步骤S330：获取光照强度低于预设强度且风力等级低于预设等级的时长。

步骤S340：根据光照强度、风力等级和时长选择开启储能供电装置130。

其中，步骤S340中选择的方式包括：

当所述光照强度低于预设强度且所述风力等级低于预设等级时：

开启锂电池供电装置131；

当所述时长达到第一预设时长时，开启压缩空气储能供电装置132；

当所述时长达到第二预设时长时，开启储热型光热供电装置133，所述第二预设时长大于所述第一预设时长。

需要说明的是，本申请实施例中采用的供电装置包括：光伏供电装置110、风力供电装置120和储能供电装置130。其中，储能供电装置130包括锂电池供电装置131、压缩空气储能供电装置132和储热型光热供电装置133。此外，光伏供电装置110始终处于开启状态。

在本实施例步骤S310中，光照强度和风力等级可以从气象数据网中调取获得。预设时间段可以根据当地天气变化频率选择合适的单位时间段，例如，可以选择以24小时为预设时间段，也可以选择七天为预设时间段。

在本实施例步骤S320中，预设强度是指能够满足光伏供电装置110稳定供电的最低的光照强度，预设等级是指能够满足风力供电装置120稳定供电的最低的风力等级。

在一些实施例中，选择的方式还包括：当光照强度达到预设强度时，关闭储能供电装置130。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

本申请实施例中提供了一种电子设备，参照图5，图5所示的电子设备400包括：处理器401和存储器403。其中，处理器401和存储器403相连，如通过总线402相连。可选地，电子设备400还可以包括收发器404。需要说明的是，实际应用中收发器404不限于一个，该电子设备400的结构并不构成对本申请实施例的限定。

处理器401可以是CPU（Central Processing Unit，中央处理器），通用处理器，DSP（Digital Signal Processor，数据信号处理器），ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路），FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器401也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

总线402可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线402可以是PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准）总线或EISA（ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构）总线等。总线402可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器403可以是ROM（Read Only Memory，只读存储器）或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）或可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM（Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器）、CD-ROM（Compact DiscRead Only Memory，只读光盘）或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

存储器403用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器401来控制执行。处理器401用于执行存储器403中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。

其中，电子设备包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、PMP（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图5示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。与现有技术相比，本申请实施例中，当光照强度和风力等级不满足光伏供电装置110和风力供电装置120稳定供电时，通过开启储能供电装置130来配合光伏供电装置110和风力供电装置120共同供电，从而实现稳定供电需求，且根据光伏供电装置110和风力供电装置120不满足稳定供电的时长，来选择开启合适的储能供电装置130。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。