[發明專利]面向能源互聯網的能源轉換系統及其優化控制方法

有效

• 申請號: 201610403261.7
• 申請日: 2016-06-08
• 公開（公告）號: CN105958537B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 楊東升;張化光;程亞航;梁雪;王迎春;羅艷紅;楊珺
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G06F17/15;G06N3/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱

1.一種面向能源互聯網的能源轉換系統，包括電能供能單元、熱能供能單元和能量輸出單元，其特征在于：還包括能源轉換中心，所述能源轉換中心包括逆變升壓單元一、交流電力線一、交流電力線二、整流器一、儲能電池單元、CHP單元、電蓄熱單元、電鍋爐供熱單元、熱力網和控制單元；所述電能供能單元包括光伏發電機組、風機發電機組和電網；所述熱能供能單元包括燃氣輸送單元和熱網；所述能量輸出單元包括直流負荷、交流負荷和熱負荷；所述儲能電池單元包括整流器二、儲能電池、逆變升壓單元二和靜態轉換開關，所述整流器二與儲能電池相連，所述儲能電池與逆變升壓單元二相連，所述整流器二與逆變升壓單元二之間接有靜態轉換開關，所述CHP單元包括燃氣鍋爐、換熱器、余熱回收閥、燃氣內燃機、電壓縮制冷機、電控制柜一、系統水泵和泵用電負荷需求，所述燃氣鍋爐與換熱器相連，換熱器連接余熱回收閥，余熱回收閥分別與燃氣內燃機和電壓縮制冷機相連，燃氣內燃機和電壓縮制冷機均與電控制柜一相連，電控制柜一接系統水泵，系統水泵與泵用電負荷需求相連；所述電鍋爐供熱單元包括過濾器、循環水泵、電熱鍋爐、蓄熱水箱、膨脹水箱、電控制柜二和分水器，所述膨脹水箱一端連接自來水處理器，另一端連接過濾器和循環水泵，所述過濾器與蓄熱水箱之間接有分水器，所述蓄熱水箱與電熱鍋爐連接，所述電熱鍋爐連接循環水泵和電控制柜二；所述電蓄熱單元包括電控制柜三、蓄熱電鍋爐、蓄熱系統和出熱控制閥，所述電控制柜三與蓄熱電鍋爐相連，蓄熱電鍋爐連蓄熱系統，蓄熱系統連接出熱控制閥；所述光伏發電機組和風機發電機組與逆變升壓單元一相連，所述逆變升壓單元一、整流器一、整流器二和電網均接入交流電力線一，所述整流器一與直流負荷連接，所述直流負荷與儲能電池相連；所述燃氣輸送單元接有燃氣控制柜，燃氣控制柜與燃氣鍋爐相連，逆變升壓單元二、電網、電控制柜一、電控制柜二和電控制柜三均與交流電力線二相連，所述交流電力線二接交流負荷，所述電控制柜二與電控制柜三相連接，所述熱網與熱網控制閥相連，所述燃氣鍋爐、換熱器、分水器、出熱控制閥和熱網控制閥均接入熱力網，所述熱力網接熱負荷，所述儲能電池單元、電蓄熱單元、CHP單元和電鍋爐供熱單元均與控制單元相連。

2.如權利要求1所述的面向能源互聯網的能源轉換系統，其特征在于：所述逆變升壓單元一和逆變升壓單元二均包括不控整流電路、boost升壓電路和全橋逆變電路，所述不控整流電路將交流電轉化為直流電，所述boost升壓電路將不控整流電路產生的直流電升壓，為后續的全橋逆變電路提供符合逆變要求的直流電或者供給直流負荷使用；所述全橋逆變電路將boost升壓電路產生的直流電轉化為可與電網并聯的交流電，或轉化為直接供給交流負荷使用的交流電。

3.如權利要求1所述的面向能源互聯網的能源轉換系統，其特征在于：所述儲能電池單元通過充放電調整面向能源互聯網的能源轉換系統的電能，當系統產生的電能供大于求時，儲能電池單元進行充電；當系統供電供不應求時，儲能電池單元進行放電。

4.如權利要求1所述的面向能源互聯網的能源轉換系統，其特征在于：所述CHP單元，即熱電聯供單元，可提供交流負荷和熱負荷所需的電能和熱能。

5.如權利要求1所述的面向能源互聯網的能源轉換系統，其特征在于：所述電蓄熱單元，當系統中的電能供大于求時，可將電能轉化為熱能并將轉化的熱能進行儲存；當系統中的電能供不應求時，可釋放熱能。

6.如權利要求1所述的面向能源互聯網的能源轉換系統，其特征在于：所述電鍋爐供熱單元，可將電能轉化為熱能；且當單位運行電費費用較低時，采用電鍋爐供熱單元直接向熱負荷提供熱能。