[发明专利]一种供电系统和供电方法

说明书

本发明提供的供电系统和供电方法，涉及电力能源领域；该系统包括供电管理控制单元、控制输入端分别连接于供电管理控制单元的柴油发电机组单元和储能供电单元，以及柴油发电机组单元和储能供电单元的输出端并联后连接的负载单元；供电管理控制单元内预设有第一电量阈值和第二电量阈值，根据储能供电单元的剩余电量与所述第一电量阈值和第二电量阈值的比对结果，控制储能供电单元、柴油发电机组单元切换三种供电模式对负载单元供电；本发明不仅通过切换三种模式供电实现柴油发电机组与储能单元相互补充、均衡持续供电，且能够调整柴油发电机组工作的台数和每台的发电量，降低柴油发电机组能耗。

技术领域

本发明涉及电力能源技术领域，具体涉及一种供电系统和供电方法。

背景技术

柴油发电机组是一种中小型的发电设备，实用时具有启动方便迅速、机动灵活、操作维修方便、对环境的适应性能较强、投资较少等优点，基于柴油发电机组的供电系统广泛应用于远离常规供电网络的沙漠边缘、散居农舍、江洲海岛等边远地区，如应用在通讯、采矿、筑路、林区、农田灌溉、野外施工和国防工程等环节。

柴油发电机组的主要组成包括柴油发动机、同步发电机、控制系统、电气系统四个部分，其控制系统实现控制柴油发电机组依设定工作状态运行、故障状态报警停机、准确而迅速地调节柴油发电机组的运行等功能，以使各用电设备处于良好的工作状态，保持供电的连续性和可靠性。柴油发电机组的使用成本主要包括两个方面，燃料成本和维修成本；现有技术中，由于负载正常运行或偶尔出现的设备启动冲击要求，很多时候需要选用远超实际负载功率的柴油发电机组，导致柴油发电机组在实际运行时远离最佳经济油耗点甚至低负荷运行；增加燃油成本的同时增加保养维护成本，且不利于柴油发电机组的长期使用。基于柴储的电能供给系统广泛应用于环境比较恶劣的场所和取用电能及其不便的场所，虽然能在一定程度上降低柴油发电机组的燃料成本，但随着清洁能源的开发，若无法改进柴油发电机组使用产生的高成本、环境污染环等问题，将无法在工程上持续使用。

为保持柴储系统的应用优势和竞争力，需要对柴储系统采用更高效管理方式，提出一种新的供电系统，该系统中柴油发电机组与储能单元相互补充、均衡持续供电，在提高柴油发电机组运行效率的同时，减小柴油发电机组的燃料消耗、降低发电成本、节能环保。

发明内容

本发明目的在于提供一种供电系统和供电方法，该系统和方法能够根据负载的用电情况，自动调节和控制柴油发电机组单元和储能供电单元的运行方案，使柴油发电机组靠近最佳经济油耗点运行，降低柴油发电机组的燃料消耗，节能环保。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种供电系统，包括至少一个柴油发电机组单元、至少一个储能供电单元、负载单元以及供电管理控制单元；所述柴油发电机组单元和储能供电单元的控制输入端分别连接于供电管理控制单元，所述柴油发电机组单元和储能供电单元的输出端并联后连接于负载单元；

所述柴油发电机组单元包括至少一台柴油发电机组和输出开关控制柜，所述柴油发电机组的输出端经输出开关控制柜连接于负载单元，所述开关控制柜将所述柴油发电机组输出的交流电输出至负载单元；所述储能供电单元包括至少一个储能电池阵列和双向储能变流器，所述储能电池阵列的输出端连接于所述双向储能变流器的输入端，所述双向储能变流器的控制端连接于所述供电管理控制单元、输出端连接于所述负载单元；所述双向储能变流器将所述储能电池阵列输出的直流电转换为交流电后输出到负载单元；

所述供电管理控制单元内预设有储能供电单元剩余电量的第一电量阈值和第二电量阈值，所述第一电量阈值不超过第二电量阈值，根据储能供电单元的剩余电量与所述第一电量阈值和第二电量阈值的比对结果，控制储能供电单元、柴油发电机组单元切换三种供电模式对负载单元供电，所述三种供电模式包括储能供电单元单独供电、柴油发电机组单元单独供电，以及储能供电单元和柴油发电机组单元并联供电。

进一步的，所述供电管理控制单元控制储能供电单元、柴油发电机组单元切换三种供电模式的具体过程为：