一种高效用电与储能电网的静态转换系统的制作方法

本发明涉及储能电网领域，具体涉及一种高效用电与储能电网的静态转换系统。

背景技术：

1、随着电力需求的日益增长，电网的稳定运行和高效转换成为电力领域的重要研究方向。现有的电网系统大多无法实现用电与储能的动态平衡，尤其在高峰用电时段，电力供应紧张，而在低峰时段，电力又存在大量剩余，导致电力资源浪费，而且现有的储能系统虽然可以实现电能的储存和释放，但在储能电源的选择和管理上还存在不足，无法根据电网的实时状况进行智能选择，影响了电力供应的可靠性和稳定性。

2、因此，设计一种能够高效利用电力，实现用电与储能动态平衡且能够智能化选择储能电源的高效用电与储能电网的静态转换系统，具有重要的实际应用价值。

技术实现思路

1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种高效用电与储能电网的静态转换系统，解决了现有的电网系统大多无法实现用电与储能的动态平衡，而且在储能电源的选择和管理上还存在不足，无法根据电网的实时状况进行智能选择，影响了电力供应的可靠性和稳定性的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种高效用电与储能电网的静态转换系统，包括：

4、电网监测模块，用于获取电网的耗电信息hd和余能信息yn，并将耗电信息hd、余能信息yn发送至平衡分别模块；

5、平衡分别模块，用于根据耗电信息hd、余能信息yn生成电能补充指令、电能平衡指令或者电能过量指令，并将电能补充指令、电能平衡指令或者电能过量指令发送至电能转换模块；

6、所述平衡分别模块生成电能补充指令、电能平衡指令或者电能过量指令的具体过程如下：

7、将耗电信息hd、余能信息yn进行比较：

8、如果耗电信息hd＞余能信息yn，则生成电能补充指令，并获取耗电信息hd、余能信息yn两者之间的差值，并将其标记为电能补充值，并将电能补充指令、电能补充值发送至电能转换模块；

9、如果耗电信息hd＝余能信息yn，则生成电能平衡指令，并将电能平衡指令发送至电能转换模块；

10、如果耗电信息hd＜余能信息yn，则生成电能过量指令，并获取耗电信息hd、余能信息yn两者之间的差值，并将其标记为电能过量值，并将电能过量指令、电能过量值发送至电能转换模块；

11、电能转换模块，用于接收到电能补充指令后对电网进行电能补充处理，并利用补充的电能与电网中的剩余电能汇集后对用户进行供电，接收到电能平衡指令后利用电网中的剩余电能对用户进行供电，接收到电能过量指令后对电网进行过量电能转存处理，并将电网中的过量电能存储于选中存储电源中，并利用电网中的剩余电能对用户进行供电。

12、作为本发明进一步的方案：所述电网监测模块获取耗电信息hd和余能信息yn的具体过程如下：

13、获取电网当前时刻前一天、前三天、前一周的日期当天总计电能消耗量，并将其分别标记为第一电耗值dh、第二电耗值eh以及第三电耗值sh，将第一电耗值dh、第二电耗值eh以及第三电耗值sh分别乘以其对应的预设比例系数，获得三者的和，得到耗电信息hd，其中，第一电耗值dh、第二电耗值eh以及第三电耗值sh对应的预设比例系数分别为h1、h2以及h3，且h1、h2以及h3满足h1+h2+h3=1，0＜h3＜h2＜h1＜1，取h1=0.42，h2=0.35，h3=0.23；

14、获取当前时刻电网中的剩余电能，并将其标记为余能信息yn；

15、将耗电信息hd、余能信息yn发送至平衡分别模块。

16、作为本发明进一步的方案：所述的高效用电与储能电网的静态转换系统，还包括：

17、电源管理模块，用于接收到电源管理指令后获取待存储电源i的优选参数，并将优选参数发送至电源分析模块；其中，优选参数包括存容信息cr、使用信息sy以及压稳信息yw。

18、作为本发明进一步的方案：所述电源管理模块获取优选参数的具体过程如下：

19、接收到电源管理指令后获取待存储电源i中剩余电能和最大电能存储容量，并将其分别标记为剩余值sy和容量值rl，以容量值rl为边长绘制正方形，并以正方形的其中一侧边长为底、以剩余值sy为高绘制等腰三角形，且等腰三角形位于正方形内部，并获取正方形和等腰三角形的非重合部分图形的面积，并将其标记为存容信息cr；

20、获取待存储电源i的充电次数，并将其标记为充次值cc，获取待存储电源i的生产时刻和当前时刻，获取两者之间的差值，并将其标记为产时值cs，以充次值cc、产时值cs分别作为椭圆的长轴和短轴绘制椭圆图形，获取椭圆图形的面积，并将其标记为使用信息sy；

21、获取待存储电源i的最近一次放电过程最大的放电电压和最小的放电电压，获得两者之间的差值，并将其标记为放压值fy，获取待存储电源i的最近一次充电过程最大的充电电压和最小的充电电压，获得两者之间的差值，并将其标记为充压值cy，将放压值fy、充压值cy分别乘以其对应的预设比例系数，获得两者的和，得到压稳信息yw，其中，放压值fy、充压值cy对应的预设比例系数分别为w1、w2，且w1、w2满足w1+w2=1，0＜w1＜w2＜1，取w1=0.39，w2=0.61；

22、将存容信息cr、使用信息sy以及压稳信息yw发送至电源分析模块。

23、作为本发明进一步的方案：所述的高效用电与储能电网的静态转换系统，还包括：

24、电源分析模块，用于根据优选参数获得优选系数yxi，并将优选系数yxi发送至电能转换模块。

25、作为本发明进一步的方案：所述电源分析模块获得优选系数yxi的具体过程如下：

26、将存容信息cr、使用信息sy以及压稳信息yw按照预设的函数进行向量化运算，得到优选系数yxi；

27、预设的函数为：

28、，其中，π为数学常数，x、y以及z分别为存容信息cr、使用信息sy以及压稳信息yw对应的预设权重因子，且x、y以及z满足x＞z＞y＞1.254，取x=2.49，y=1.63，z=2.07；

29、将优选系数yxi发送至电能转换模块。

30、作为本发明进一步的方案：所述的高效用电与储能电网的静态转换系统，还包括：

31、转换监测模块，用于对三相静态变换器的电能转换过程进行监测，获得电能损耗比值，并根据电能损耗比值生成转换异常指令，并将转换异常指令发送至转换异常模块。

32、作为本发明进一步的方案：所述转换监测模块生成转换异常指令的具体过程如下：

33、对三相静态变换器的电能转换过程进行监测，获取电能转换前的电能，并将其标记为转前值，获取电能转换后的电能，并将其标记为转后值，获取转前值、转后值两者之间的差值，并将其标记为电能损耗值，获取电能损耗值、转前值两者之间的比值，并将其标记为电能损耗比值；

34、将电能损耗比值与预设的电能损耗阈值进行比较：

35、如果电能损耗比值≥电能损耗阈值，则生成转换异常指令，并将转换异常指令发送至转换异常模块。

36、作为本发明进一步的方案：所述的高效用电与储能电网的静态转换系统，还包括：

37、转换异常模块，用于接收到转换异常指令后响起转换异常铃声。

38、本发明的有益效果：

39、本发明的一种高效用电与储能电网的静态转换系统，该系统首先对电网最近一段时间的电能消耗量进行数据采集和分析，从而获得耗电信息能够作为电网的供电需求量，并可以对电网中剩余电能是否不足或者过量，从而通过储能电源对电网剩余电能不足时进行补充，并通过储能电源对电网剩余电能过量时进行储存，通过本发明的静态转换系统，可以根据历史电力需求和当前电力使用情况，预测未来的电力需求，从而提前调整电力分配，可以在电力需求高峰时段，利用储能模块提供的电力，满足电网的电力需求，减轻电力输入模块的压力，在电力需求低峰时段，通过电力输入模块将多余的电力存储至储能模块，实现了电力的有效利用和节约，使电网的运行更加稳定，电力利用更加高效，在对电网剩余电能过量时进行储存时，根据优选参数获得的优选系数能够综合衡量待存储电源的优选程度，且优选系数越大表示待存储电源的状态越优良，越优先选择，之后获得最佳的待存储电源作为选中存储电源，通过本发明的静态转换系统，可以实时监测储能电源的状态，可以实现储能电源的智能选择，优化电力供应和能源使用，提高电网的稳定性和可靠性，确保储能电源的安全运行，有助于提高电力系统的安全性和经济性，促进可再生能源和清洁能源的大规模应用，推动电力行业的可持续发展；

40、在通过对电能转换的过程中使用的三相静态变换器进行监测，获得电能损耗比值，电能损耗比值能够衡量三相静态变换器的电能转换异常程度，且电能损耗比值越大表示电能转换异常程度越高，之后进行异常报警，进而提醒用户进行检修及更换，通过本发明的静态转换系统，可以保证电能能够高效转换，从而降低能源损耗，提高能源利用率，实现了电力的有效利用和节约，提高电力利用高效性。