技術領域

本發明涉及電力系統領域，具體涉及一種智能家居能量分配系統及其實現方法。

背景技術

能源被認為是能夠提供熱、光、動力等形式的能量來源，包括化石能源、核能、風能、水能、光能等。19世紀電的發現和利用、內燃機等機械技術的開發與利用直接推動了二次工業革命，推動了人類文明近百年的快速發展，同時也導致化石能源的急速消耗和能源需求規模的不斷增加，挖掘新的能源和提高能源利用效率成為了緩解當前能源供需矛盾的有效辦法。目前，我國已經初步形成了以煤炭為主體、電力為中心、石油天然氣和可再生能源全面發展的能源開發利用總體格局。實現下述目標成為目前廣泛認同的努力方向：1)保證可再生能源能夠適時適量地轉化為所需的能源形式；2)確保能源的高效利用，避免生產、傳輸、分發等各個環節的損耗。在這一過程中，信息處理和利用將處于基礎性地位，為信息技術的應用和發展提供了前所未有的機遇和挑戰。

Internet經過40余年的發展，已成為了信息高效傳輸與共享的重要載體。在能源競爭日益激烈的背景下，2011年美國著名學者里夫金教授在其專著《第三次工業革命》中提出了“能源互聯網”的概念。能源互聯網正是能源和互聯網深度融合的產物，已經成為當前國際學術界和產業界關注的新焦點，也是能源行業繼智能電網后又一前沿發展方向和重要課題。能源互聯網旨在利用信息技術和能源技術實現以可再生能源為主的能源供給和應用體系。因此，能源互聯網是“信息流、能源流、控制流”的高度融合體，可保證能源使用更為可靠、經濟和便捷，支持智能供應和個性化利用等功能。同時，針對能源互聯網在能源接入、能源控制和能源傳輸等面臨的挑戰,借鑒Internet中交換設備的設計理念,設計能夠實現能源網絡互聯、調度和控制的“能源路由器”(energy router)是構建能源互聯網的一種直觀可行的方案。

分布式電源(DGs)的高效利用是國內外當前關注的一個熱點，受到了各國政府、產業界、學術界的持續關注。對于風能、太陽能等分布式可再生能源的有效利用方式是“就地采集，就地存儲，就地使用”。由于可再生能源發電具有的隨機性和間歇性等特點，DGs用戶側多點、分散接入會造成配電網潮流分布復雜多變，不僅帶來電壓波動、頻率波動等電能質量問題，還會引起系統保護誤動、拒動及靈敏度降低等問題，甚至可能影響到電網安全運行。傳統電力裝備、電網結構和運行技術等在接納越來越多的分布式可再生電源方面越來越顯得力不從心，雖然以微電網方式接入配電網是目前解決分布式電源高滲透率接入配電網的有效方法，但各個分布式需要并網變換器等其他設備，使得結構復雜，效率低下。

發明內容

為解決上述現有技術中的不足，本發明的目的是提供一種智能家居能量分配系統及其實現方法，利于家庭能量協調優化分配使家庭用能多元化的同時，滿足家庭日常生活用能計劃并節省用能成本。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

本發明提供一種智能家居能量分配系統，其改進之處在于：所述分配系統包括家庭能源側、家庭能源路由器以及家庭能量終端；

所述家庭能源側包括供熱系統和供電系統；

所述家庭能源路由器用于協調所述供熱系統的供熱和所述供電系統的供電間的能量比例；

所述家庭能量終端用于接收經家庭能源路由器協調后的所述熱能和電能。

進一步地：

所述家庭能源路由器為能量優化控制調度中心，包括家庭能源轉換中心和控制中心；所述能源轉換中心用于實現所述能源側的電能的變換、天然氣燃燒產生熱能、電能轉換為熱能；控制中心對所述熱能能量集中匯聚到進行協調分配傳輸給負荷或儲電或蓄熱裝置；

所述家庭能量終端包括負荷與儲能系統。

進一步地：所述供熱系統包括天然氣和太陽能加熱系統；所述供電系統包括配電網和分布式發電裝置。

進一步地：所述負荷由電負荷與熱負荷組成；所述儲能系統包括儲電裝置和蓄熱裝置。

進一步地：所述家庭能源轉換中心用于實現能源側電能的變換、天然氣燃燒產生熱能、電能轉換為熱能；

所述家庭能源轉換中心包括電能變換裝置、天然氣熱產裝置、熱能交換裝置以及電熱轉換裝置；

所述電能變換裝置用于實現電能與電能間直接變換；所述天然氣熱產裝置利用清潔能源天然氣燃燒產生熱能；所述熱能交換裝置用于將太陽能加熱系統產生的熱能進一步進行熱交換以達到用戶供熱的要求；所述電熱轉換裝置用于將家庭能源側經過變換的電能轉換為熱量。