一种能源站的控制系统
阅读：614发布：2021-06-18
专利汇可以提供一种能源站的控制系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型 实施例 公开了一种 能源 站的控制系统，该能源站的控制系统通过对应能源站的各装置分别设置第一子控 制模 块 、第二子 控制模块 以及第三子控制模块，实现对能源站各装置的分散控制，降低 信号 传输时各信号之间的相互干扰，提高系统的运行可靠性，降低施工的难度，降低控制系统的成本；并且第一子控制模块、第二子控制模块以及第三子控制模块对各装置单独控制，能够降低总控制模块的运行负担和维护成本。同时，能够通过总控制模块接收相应的信息，实现能源站的实时检测。，下面是一种能源站的控制系统专利的具体信息内容。
1.一种能源站的控制系统，其特征在于，所述能源站至少包括：动力装置、中间控制柜和储能装置；
所述动力装置用于为所述能源站的运行提供动力；所述中间控制柜用于控制所述能源站的提供的能源的传输过程；所述储能装置用于在谷电时将所述能源站接收的市电电网的电能进行存储；
所述控制系统包括：总控制模块、第一子控制模块、第二子控制模块以及第三子控制模块；
所述第一子控制模块的信号采集端与所述动力装置的信号输出端连接，所述第一子控制模块的控制端与所述动力装置的控制端连接，所述第一子控制模块的信号输出端与所述总控制模块的输入端连接；所述第一子控制模块用于采集所述动力装置的第一运行状态信息，并根据所述第一运行状态信息控制所述动力装置；
所述第二子控制模块的信号采集端与所述中间控制柜的信号输出端连接，所述第二子控制模块的控制端与所述中间控制柜的控制端连接，所述第二子控制模块的信号输出端与所述总控制模块的输入端连接；所述第二子控制模块用于采集所述中间控制柜的第二运行状态信息，并根据所述第二运行状态信息控制所述中间控制柜；
所述第三子控制模块的信号采集端与所述储能装置的信号输出端连接，所述第三子控制模块的控制端与所述储能装置的控制端连接，所述第三子控制模块的信号输出端与所述总控制模块的输入端连接；所述第三子控制模块用于采集所述储能装置的第三运行状态信息，并根据所述第三运行状态信息控制所述储能装置；
所述总控制模块用于接收所述第一子控制模块发送的第一运行状态信息、所述第二子控制模块发送的第二运行状态信息以及所述第三子控制模块发送的第三运行状态信息。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：显示装置；
所述显示装置的输入端与所述总控制模块的输出端连接；所述显示装置用于显示所述总控制模块发送的所述第一运行状态信息、所述第二运行状态信息以及所述第三运行状态信息。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括通讯总线；
所述总控制模块通过所述通讯总线分别与所述第一子控制模块、所述第二子控制模块以及所述第三子控制模块连接。
4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述通讯总线包括控制器局域网络总线或RS485总线。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述动力装置、所述中间控制柜以及所述储能装置均包括第一无线收发器；
所述第一无线收发器用于接收或发送所述第一运行状态信息、所述第二运行状态信息以及所述第三运行状态信息；
所述第一子控制模块、所述第二子控制模块以及所述第三子控制模块均包括第二无线收发器；
所述第二无线收发器用于接收所述第一无线收发器发送的所述第一运行状态信息、所述第二运行状态信息以及所述第三运行状态信息。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述总控制模块包括第三无线收发器；
所述第三无线收发器用于接收所述第二无线收发器发送的第一运行状态信息、所述第二运行状态信息以及所述第三运行状态信息。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述总控制模块包括可编程逻辑控制器。
8.根据权利要求1～7任一项所述的控制系统，其特征在于，所述第一子控制模块、所述第二子控制模块以及所述第三子控制模块均包括可编程逻辑控制器。
9.根据权利要求1～7任一项所述的控制系统，其特征在于，所述能源站包括供热站或供冷站；
所述动力装置包括水泵和/或热泵；所述中间控制柜包括多个控制器；所述储能装置包括热储能装置。
10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，所述热储能装置包括电加热器和储能罐；
所述电加热器用于接收电能，以为所述储能罐的储能材料加热。
一种能源站的控制系统
技术领域
[0001] 本实用新型实施例涉及控制系统的技术领域，尤其涉及一种能源站的控制系统。
背景技术
[0002] 能源站能够起到能源供应的作用，通常能源站包括供热站、供冷站、发电站等。其中，供热站是集中供热系统中热网与用户的连接站，其能够将热网输送的供热介质加以调节、转换，向用户系统分配，以满足用户需要。
[0003] 现有技术中，能源站中各设备系统的运行条件和运行状态会通过同一的控制中心进行控制。例如，供热站内的设备、仪表以及与供热站内设备、仪表相连接的系统的运行状态都会反馈至控制中心，控制中心根据各设备、仪器以及系统等的运行状态控制供热站的运行，并在供热站的设备、仪表以及系统发生故障时，控制供热站停止运行，直至检修完成，这将对整个系统的正常运行造成影响。同时，控制中心的需要与每一个设备、仪表以及系统连接，如此会增加布线难度，并且此种控制方式抗干扰能力差、可扩展性差、不易于维护。实用新型内容
[0005] 本实用新型实施例提供了一种能源站的控制系统，所述能源站至少包括：动力装置、中间控制柜和储能装置；
[0008] 所述第一子控制模块的信号采集端与所述动力装置的信号输出端连接，所述第一子控制模块的控制端与所述动力装置的控制端连接，所述第一子控制模块的信号输出端与所述总控制模块的输入端连接；所述第一子控制模块用于采集所述动力装置的第一运行状态信息，并根据所述第一运行状态信息控制所述动力装置；
[0009] 所述第二子控制模块的信号采集端与所述中间控制柜的信号输出端连接，所述第二子控制模块的控制端与所述中间控制柜的控制端连接，所述第二子控制模块的信号输出端与所述总控制模块的输入端连接；所述第二子控制模块用于采集所述中间控制柜的第二运行状态信息，并根据所述第二运行状态信息控制所述中间控制柜；
[0010] 所述第三子控制模块的信号采集端与所述储能装置的信号输出端连接，所述第三子控制模块的控制端与所述储能装置的控制端连接，所述第三子控制模块的信号输出端与所述总控制模块的输入端连接；所述第三子控制模块用于采集所述储能装置的第三运行状态信息，并根据所述第三运行状态信息控制所述储能装置；
[0011] 所述总控制模块用于接收所述第一子控制模块发送的第一运行状态信息、所述第二子控制模块发送的第二运行状态信息以及所述第三子控制模块发送的第三运行状态信息。
[0012] 可选的，所述控制系统还包括：显示装置；
[0013] 所述显示装置的输入端与所述总控制模块的输出端连接；所述显示装置用于显示所述总控制模块发送的所述第一运行状态信息、所述第二运行状态信息以及所述第三运行状态信息。
[0014] 可选的，还包括通讯总线；
[0015] 所述总控制模块通过所述通讯总线分别与所述第一子控制模块、所述第二子控制模块以及所述第三子控制模块连接。
[0016] 可选的，所述通讯总线包括控制器局域网络总线或RS485总线。
[0017] 可选的，所述动力装置、所述中间控制柜以及所述储能装置均包括第一无线收发器；
[0018] 所述第一无线收发器用于接收或发送所述第一运行状态信息、所述第二运行状态信息以及所述第三运行状态信息；
[0019] 所述第一子控制模块、所述第二子控制模块以及所述第三子控制模块均包括第二无线收发器；
[0020] 所述第二无线收发器用于接收所述第一无线收发器发送的所述第一运行状态信息、所述第二运行状态信息以及所述第三运行状态信息。
[0021] 可选的，所述总控制模块包括第三无线收发器；
[0022] 所述第三无线收发器用于接收所述第二无线收发器发送的第一运行状态信息、所述第二运行状态信息以及所述第三运行状态信息。
[0023] 可选的，所述总控制模块包括可编程逻辑控制器。
[0024] 可选的，所述第一子控制模块、所述第二子控制模块以及所述第三子控制模块均包括可编程逻辑控制器。
[0025] 可选的，所述能源站包括供热站或供冷站；
[0027] 可选的，所述热储能装置包括电加热器和储能罐；
[0028] 所述电加热器用于接收电能，以为所述储能罐的储能材料加热。
[0029] 本实用新型实施例提供了一种能源站的控制系统，该能源站设置有提供动力的动力装置、控制能源传输量的中间控制柜以及存储谷电时市电电网的电能的储能装置；该能源控制系统的第一子控制模块、第二子控制模块以及第三子控制模块分别能够接收动力装置的第一运行状态信息、中间控制柜的第二运行状态信息以及储能装置的第三运行状态信息，并分别根据第一运行状态信息、第二运行状态信息以及第三运行状态信息分别控制动力装置、中间控制柜以及储能装置的运行状态，以实现能源站中动力装置、中间控制柜以及储能装置的分别控制；第一子控制模块、第二子控制模块以及第三子控制模块分别将接收的第一运行状态信息、第二运行状态信息以及第三运行状态信息发送至总控制模块，以使总控制模块能够获取能源站中动力装置、中间控制柜以及储能装置的运行状态。本实用新型实施例能够实现能源站中动力装置、中间控制柜以及储能装置的分散控制，从而降低了信号间的干扰，增强了抗干扰性能，提高系统的运行可靠性；同时，能够降低施工的难度，降低控制系统的成本。此外，第一子控制模块、第二子控制模块以及第三子控制模块分别接收相应的状态信息，分别控制对应的装置，并将所接收的信息发送至总控制模块，从而能够降低总控制模块的运行负担和维护成本。附图说明
[0030] 图1是本实用新型实施例提供的一种能源站的控制系统的结构框图；
[0031] 图2是本实用新型实施例提供的又一种能源站的控制系统的结构框图；
[0032] 图3是本实用新型实施例提供的又一种能源站的控制系统的结构框图；
[0033] 图4是本实用新型实施例提供的又一种能源站的控制系统的结构框图；
[0034] 图5是本实用新型实施例提供的又一种能源站的控制系统的结构框图。
具体实施方式
[0035] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
[0036] 本实用新型实施例提供一种能源站的控制系统，该能源站的控制系统可用于对供冷站、供热站以及发电站等能源站进行控制。该能源站的控制系统控制的能源站包括动力装置、中间控制柜和储能装置；其中，动力装置用于为能源站的运行提供动力；中间控制柜用于控制能源站的能源供应量；储能装置用于在谷电时将能源站接收的市电电网的电能进行存储。
[0037] 图1是本实用新型实施例提供的一种能源站的控制系统的结构框图。如图1所示，能源站的控制系统100包括总控制模块10、第一子控制模块20、第二子控制模块30以及第三子控制模块40。
[0038] 其中，第一子控制模块20的信号采集端I20与动力装置210的信号输出端O210连接，第一子控制模块20的控制端Q20与动力装置210的控制端Q210连接，第一子控制模块20的信号输出端O20与总控制模块10的输入端I10连接；第一子控制模块20用于采集动力装置210的第一运行状态信息，并根据该第一运行状态信息控制动力装置210。
[0039] 第二子控制模块30的信号采集端I30与中间控制柜220的信号输出端O220连接，第二子控制模块30的控制端Q30与中间控制柜220的控制端Q220连接，第二子控制模块30的信号输出端O30与总控制模块10的输入端I10连接；第二子控制模块30用于采集中间控制柜220的第二运行状态信息，并根据该第二运行状态信息控制中间控制柜220。
[0040] 第三子控制模块40的信号采集端I40与储能装置230的信号输出端O230连接，第三子控制模块40的控制端Q40与储能装置230的控制端Q230连接，第三子控制模块40的信号输出端O40与总控制模块10的输入端I10连接；第三子控制模块40用于采集储能装置230的第三运行状态信息，并根据该第三运行状态信息控制储能装置230。
[0041] 总控制模块10用于接收第一子控制模块20发送的第一运行状态信息、第二子控制模块30发送的第二运行状态信息以及第三子控制模块40发送的第三运行状态信息。
[0042] 具体的，为使能源站200中的能源能够正常的供应，能源站200中设置有维持该能源站200正常运转的动力装置210、中间控制柜220以及储能装置230。能源站200的动力装置210和储能装置230均可集中设置于能源站200中，但是用于传输能源以及对能源传输过程中能源的参数进行检测和控制的仪器、仪表及设备无法集中设置，可通过能源站的中间控制柜对能源的传输过程进行集中控制。由于能源站200的动力装置210、中间控制柜220和储能装置230在能源站的运转过程中具有不同的作用，能够实现不同的功能，当通过一控制中心对能源站200的动力装置210、中间控制柜220和储能装置230进行集中控制时，需要能源站200的动力装置210、中间控制柜220和储能装置230将各自的运行状态信息统一反馈至控制中心，再由控制中心根据能源站200的动力装置210、中间控制柜220和储能装置230的运行状态信息对能源站200实施相应的控制。在能源站200的动力装置210、中间控制柜220和储能装置230将各自的运行状态信息向同一控制中心反馈时，该控制中心需要接受不同装置的运行状态信息，并对不同的运行状态信息进行处理分析，以产生相应的控制信息，使能源站200的各装置执行相应的动作。如此，控制中心需要接受大量数据，造成传输信号之间的相互干扰，并且控制中心需要对大量的数据进行处理分析后发出相应的控制信号，这就要求控制中心具有强大的处理分析能力，具有较高的维护和运行成本。
[0043] 本实用新型实施例的能源站控制系统100设置第一子控制模块20、第二子控制模块30和第三子控制模块40分别获取能源站的动力装置210的第一运行状态信息、中间控制柜220的第二运行状态信息和储能装置230的第三运行状态信息，并且第一子控制模块20、第二子控制模块30和第三子控制模块40根据各自获取的运行状态信息分别控制能源站的动力装置210、中间控制柜220和储能装置230的运行状态，达到能源站200各装置的分散控制，第一子控制模块20、第二子控制模块30和第三子控制模块40所接受和/或处理分析的信息量较小，从而能够提高控制系统的抗干扰性和运行稳定性，以及降低控制系统的维护和运行成本。同时，第一子控制模块20、第二子控制模块30和第三子控制模块40对各自接收运行状态信息进行整合、处理以及分析后，再发送至总控制模块10，以使总控制模块能够根据第一子控制模块20、第二子控制模块30和第三子控制模块40发送的运行状态信息，获得当前能源站的运行状况，从而实现对能源站的实时监控。
[0044] 其中，第一子控制模块20包括与能源站的动力装置中仪表、仪器、设备等一一对应的多个第一子控制单元，也可通过一个第一子控制模块20对动力装置中仪表、仪器、设备等进行整体控制；第二子控制模块30可包括与能源站的中间控制柜所控制的仪表、仪器、设备等一一对应的多个第二子控制单元，也可通过一个第二子控制模块30对中间控制柜所控制的仪表、仪器、设备等进行整体控制；第三子控制模块40可包括与能源站的储能装置中仪表、仪器、设备等一一对应的多个第三子控制单元，也可通过一个第三子控制模块40对储能装置中仪表、仪器、设备等进行整体控制。
[0045] 在具体实现中，总控制模块10可选为可编程逻辑控制器。相应的，第一子控制模块20、第二子控制模块30以及第三子控制模块40均可选为可编程逻辑控制器。
[0046] 在一个具体实施例中，可选的，图2是本实用新型实施例提供的又一种能源站的控制系统的结构框图。如图2，能源站200可以为供热站或供冷站；能源站200的动力装置210可以包括水泵211和/或热泵212，中间控制柜220可以包括多个控制器221，储能装置230可以包括热储能装置。
[0047] 具体的，以能源站200为供热站为例进行说明，能源站200的动力装置210中水泵212可为管路中传输的水介质提供动力，并传输至热泵211处进行加热，实现水介质的循环供暖；中间控制柜220中可设置有多个控制器221，该多个控制器可分别控制水介质传输过程中涉及的流量控制仪表、流量检测仪器、温度控制仪表、温度检测仪器以及其它传输过程中的应用设备；储能装置230包括热储能装置231，该热储能装置231能够在市电为谷电时将电能以热能的形式进行存储，并在峰电时该热储能装置231能够将所存储的热能释放，直接为能源站200中传输的水介质进行加热。
[0048] 当能源站200为供热站时，能源站的控制系统100的第一子控制模块20所接收的动力装置210的第一运行状态信息可以包括热泵211和水泵212中输入的水介质的压力和输出的水介质的压力、热泵211和水泵212中输入水介质的温度和输出水介质的温度、以及热泵211和水泵212的工作频率和输出功率等。
[0049] 示例性的，当第一子控制模块20接收的第一运行状态信息显示水泵212输出的水介质的压力较低时，可控制水泵212的工作频率增大，以使水泵212能够有更大的动力促进水介质的循环；当第一子控制模块20接收的第一运行状态信息显示水泵212输出的水介质的压力较高时，可控制水泵212停止工作，或降低水泵212的工作频率。
[0050] 第二子控制模块30所接收的中间控制柜220的第二运行状态信息可以包括水介质传输过程中仪表所检测的传输流量、仪器所检测的温度、压力和流速等。示例性的，当第二子控制模块30接收的第二运行状态信息显示水介质传输管道某一处所传输的水介质温度较低，例如在水介质温度到达50℃时，才能保证用户的供暖需求，但是当前温度检测仪器检测到向用户传输供热水介质传输管道中水介质的温度不足50℃，第二子控制模块30可控制增大热水的流量，减小冷水的流量，以到达用户所需的温度。
[0051] 第三子控制模块40所接收的储能装置230的第三运行状态信息可以包括热储能装置231中储能介质的温度和状态，以在热储能装置231中储能介质的储能状态为饱和时，第三子控制模块40控制热储能装置停止储能。同时，在谷电时，第三子控制模块40还能够控制热储能装置231将市电提供的电能以热能的形式存储；在峰电时，第三子控制模块40能够控制热储能装置231将热能释放。
[0052] 其中，热储能装置231例如可以包括电加热器2311和储能罐2312；电加热器2311用于接收电能，以为储能罐2312的储能材料加热。如此，谷电时，热储能装置231能够通过其电加热器2311接收电能，并由电加热器2311为储能罐2312的储能材料进行加热实现电能向热能的转换。
[0053] 在一个具体实施例中，可选的，图3是本实用新型实施例提供的又一种能源站的控制系统的结构框图。如图3，在上述实施例的基础上，能源站的控制系统100还可以包括显示装置50；显示装置50的输入端I50与总控制模块10的输出端O10连接；该显示装置50用于显示总控制模块10发送的第一运行状态信息、第二运行状态信息以及第三运行状态信息。
[0054] 具体的，总控制模块10能够接收第一子控制模块20发送的第一运行状态信息、第二子控制模块30发送的第二运行状态信息以及第三子控制模块40发送的第三运行状态信息，该总控制模块10能够对所接收的第一运行状态信息、第二运行状态信息第三运行状态信息进行整合后发送至显示装置50。该显示装置50能够显示总控制模块10整合的信息，通过组态画面进行直观的显示，并且在所接收的信息中包含异常的运行状态信息时，进行提醒或发出警报等。
[0055] 在具体实现中，总控制模块与第一子控制模块、第二子控制模块以及第三子控制模块之间的通讯方式可以为有线通讯，也可以为无线通讯。同时第一子控制模块、第二子控制模块以及第三子控制模块与能源站中各装置对应的仪器、仪表、设备等之间的通讯方式可以为有线通讯的方式，也可以为无线通讯的方式。
[0056] 在一个具体的实施例中，总控制模块与第一子控制模块、第二子控制模块以及第三子控制模块通过通讯总线进行信息的传输。可选的，图4是本实用新型实施例提供的一种能源站的控制系统的结构框图。如图4，在上述实施例的基础上，能源站的控制系统100还包括通讯总线60；总控制模块10通过通讯总线60分别与第一子控制模块20、第二子控制模块30以及第三子控制模块40连接。
[0057] 具体的，第一子控制模块20、第二子控制模块30以及第三子控制模块40需要将各自接收的运行状态信息发送至总控制模块10，当第一子控制模块20、第二子控制模块30以及第三子控制模块40分别通过各自的通讯线与总控制模块10连接时，则将使得能源站的控制系统100的连线错综复杂，甚至难以实现。通过在能源站的控制系统100设置通讯总线60，以使总控制模块10通过通讯总线60分别与第一子控制模块20、第二子控制模块30以及第三子控制模块40连接，以降低布线的难度，节省布线的空间占用率。
[0058] 可选的，继续参考图4，通讯总线60可以包括控制器局域网络总线或RS485总线。其中，RS485总线该采用平衡发送和差分接收方式实现通信，即RS485总线的发送端能够将串行口的电平信号转换成差分信号，并由两路输出，并在接收端将差分信号还原成电平信号。由于RS485总线的传输线通常使用双绞线，又是差分传输，所以又极强的抗共模干扰的能力，RS485总线的收发器灵敏度很高，可以检测到低至200mv电压，因而对传输的信号具有极高的恢复能力。而控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络总线，其数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。因此，无论通讯总线60为何种类型的通讯总线，均可稳定、可靠的传输状态信息。
[0059] 在一个具体的实施例中，可选的，图5是本实用新型实施例提供的又一种能源站的控制系统的结构框图。如图5，动力装置210、中间控制柜220以及储能装置230均包括第一无线收发器201；第一无线收发器201用于接收或发送第一运行状态信息、第二运行状态信息以及第三运行状态信息；第一子控制模块20、第二子控制模块30以及第三子控制模块40均包括第二无线收发器101；第二无线收发器101用于接收第一无线收发器201发送的第一运行状态信息、第二运行状态信息以及第三运行状态信息。
[0060] 如此，能够实现能源站200中动力装置210、中间控制柜220以及储能装置230分别与能源站的控制系统100的第一子控制模块20、第二子控制模块30以及第三子控制模块40之间通过无线通讯的方式进行状态信息的传输以及控制信号的反馈。其中，能源站200中动力装置210、中间控制柜220以及储能装置230分别与能源站的控制系统100的第一子控制模块20、第二子控制模块30以及第三子控制模块40之间进行无线通讯所采用的通讯协议可以为RS485的通讯协议。
[0061] 此外，可选的，继续参考图5，总控制模块10中可设置第三无线收发器102，该第三无线收发器102能够用于接收第二无线收发器101发送的第一运行状态信息、第二运行状态信息以及第三运行状态信息。从而总控制模块10与第一子控制模块20、第二子控制模块30以及第三子控制模块40之间实现无线通讯，节省运行状态信息传输的所需线路，简化能源站的控制系统100的结构。
[0062] 本实用新型实施例通过对应能源站的各装置分别设置第一子控制模块、第二子控制模块以及第三子控制模块，实现对能源站各装置的分散控制，降低信号传输时各信号之间的相互干扰，提高系统的运行可靠性，降低施工的难度，降低控制系统的成本；并且第一子控制模块、第二子控制模块以及第三子控制模块对各装置单独控制，能够降低总控制模块的运行负担和维护成本。同时，能够通过总控制模块接收相应的信息，实现能源站的实时检测。
[0063] 注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
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