本发明涉及一种分布式家庭光伏能效管理系统及管理方法，属于电子技术领域。
背景技术：
：
屋顶光伏发电（系统）也叫家庭电站，是一种小型太阳能光伏发电系统的简称，属于分布式光伏发电系统。屋顶光伏发电系统一般利用自家房屋屋顶、闲置土地以及获得许可的公共场地作为建设场所，系统主要组成有：太阳能光伏板组件、逆变器、汇流箱、配电柜等，通过接入公共电网，向公共电网输送电能，来获取电费和专项补贴以实现其经济效益。家庭电站可根据业主意愿采取“自发自用，余额上网”和“全额上网”两种运行模式。屋顶光伏发电对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。
近些年来，家庭用电管理的水平越来越高，但是仍然存在很多问题：如外部能源和电费的不确定等。因此需要整合管理系统于一体，充分提升家庭的能源使用效率，可实现量化家庭能源需求，记录能源消费和总结能源消费模式，基于以上功能实现节能建议、修正用户行为等，最终降低用户的电费。
技术实现要素：
：
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种分布式家庭光伏能效管理系统及管理方法，能够对家庭能耗进行有效管理的家庭能效管理。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种分布式家庭光伏能效管理系统，包括采集模块、存储计算模块、分析模块、用能建议生成模块；
所述采集模块，用于连接家庭电器和存储计算模块，以接收每一家庭的光伏发电和用电数据并发送给存储计算模块以进行分析；
所述存储计算模块，用于接收并存储采集模块接收到的用电数据；
所述的分析模块，用于读取每一家庭的用电数据并进行挖掘和分析以生成每一用户的用电模型，并根据每一家庭的用电模型对该家庭的用电量进行预测分析；
所述用能建议生成模块，用于根据每一家庭的用电模型生成不同模式下的建议用电规则并发送到对应家庭。
所述的分布式家庭光伏能效管理系统，还包括：分布式发电预测模块，用于根据家庭内安装的分布式发电装置的工作参数以及天气参数，对该分布式发电装置的发电量进行预测。
所述的分布式家庭光伏能效管理系统，所述用电数据包括家庭电器用电信息，还包括以下的至少一项外部参考数据：气象数据、分布式电源出力数据、配电网实时负荷、配电网预测负荷、配电设备经济运行数据。
所述的分布式家庭光伏能效管理系统，所述用能建议生成模块还用于预测分布式发电装置的发电量，并预测家庭在每一预设时间段内的用电量；根据不同时段的用电价格计算出家庭用电时间段区间以优化用电费用。
用上述分布式家庭光伏能效管理系统进行家庭光伏能效管理的方法，该方法包括如下步骤：
（1）采集模块采集每一个家庭的智能电器的用电数据并存储；
（2）存储计算模块读取每一家庭的用电数据并进行挖掘和分析以生成每一用户的用电模型，并根据每一家庭的用电模型对该家庭的用电量进行预测分析；
（3）分析模块读取每一家庭的用电数据并进行挖掘和分析以生成每一用户的用电模型，并根据每一家庭的用电模型对该家庭的用电量进行预测分析；
（4）用能建议生成模块根据每一家庭的用电模型生成不同模式下的建议用电规则并发送到对应家庭，在家庭采用建议用电规则后，接收该家庭的用电数据并与采用建议用电规则之前的用电数据进行对比并进行显示。
有益效果：
本发明能够通过先进的传感网络实时控制和检测各个电器的运行状态，更重要的是该系统可以充分利用光伏发电和蓄电技术，通过优化算法，合理安排用电时间，减少总电费。将分布式光伏发电和家庭用电的规律结合，使家庭以高效、节能的方式运行、很好地管理光伏发电系统和家庭电器用电情况。结合分时电价和蓄电池的充放电时间安排，能找到最优的家庭用电策略，最大限度地满足家庭用户经济效益最大化，光伏发电量多余时可以余电上网，组成微电网，成为智能电网重要的组成部分。
附图说明：
图1是本发明的流程图。
具体实施方式：
本实施例的一种分布式家庭光伏能效管理系统，包括采集模块、存储计算模块、分析模块、用能建议生成模块；
所述采集模块，用于连接家庭电器和存储计算模块，以接收每一家庭的光伏发电和用电数据并发送给存储计算模块以进行分析；
所述存储计算模块，用于接收并存储采集模块接收到的用电数据；
所述的分析模块，用于读取每一家庭的用电数据并进行挖掘和分析以生成每一用户的用电模型，并根据每一家庭的用电模型对该家庭的用电量进行预测分析；
所述用能建议生成模块，用于根据每一家庭的用电模型生成不同模式下的建议用电规则并发送到对应家庭。
所述的分布式家庭光伏能效管理系统，还包括：分布式发电预测模块，用于根据家庭内安装的分布式发电装置的工作参数以及天气参数，对该分布式发电装置的发电量进行预测。
所述的分布式家庭光伏能效管理系统，所述用电数据包括家庭电器用电信息，还包括以下的至少一项外部参考数据：气象数据、分布式电源出力数据、配电网实时负荷、配电网预测负荷、配电设备经济运行数据。
所述的分布式家庭光伏能效管理系统，所述用能建议生成模块还用于预测分布式发电装置的发电量，并预测家庭在每一预设时间段内的用电量；根据不同时段的用电价格计算出家庭用电时间段区间以优化用电费用。
用上述分布式家庭光伏能效管理系统进行家庭光伏能效管理的方法，该方法包括如下步骤：
（1）采集模块采集每一个家庭的智能电器的用电数据并存储；
（2）存储计算模块读取每一家庭的用电数据并进行挖掘和分析以生成每一用户的用电模型，并根据每一家庭的用电模型对该家庭的用电量进行预测分析；
（3）分析模块读取每一家庭的用电数据并进行挖掘和分析以生成每一用户的用电模型，并根据每一家庭的用电模型对该家庭的用电量进行预测分析；
（4）用能建议生成模块根据每一家庭的用电模型生成不同模式下的建议用电规则并发送到对应家庭，在家庭采用建议用电规则后，接收该家庭的用电数据并与采用建议用电规则之前的用电数据进行对比并进行显示。
本发明的模型算法主要有以下几个关键因素：
环境变量：光伏电站主要靠光照资源，最关键的主要为光辐照度、环境温度以及其他天气变量。a)光辐照度直接影响到电站所获得的能源原料。光照的计算方法会影响到光辐照的计算准确度。一般在估算光辐照的时候，使用的是水平面的辐照，这就涉及到水平面的辐照向倾斜面转化的因素。b)环境温度主要影响到电站本身器件的转化效率。组件，逆变器的运行直接受到温度的影响。实际的电站运行当中，可以明显发现高温天气，电站的发电量会有明显的衰减。当然，逆变器的运行效率也会受到温度的影响。c)其他天气变量主要有：灰尘，积雪以及极端的天气。变量主要以前两个变量为主。每年关系到各个地区，光伏电站都会有相关的损失。
光伏组件：需要考虑的主要是：温度，光照以及效率。
a)对于温度来说，温度升高，组件的发电量会下降。这个在光伏电池出场的时候会注明相关的温度系数。根据该系数就可以修正组件的功率。b)光照角度和计算方法会产生一定的损失。首先，组件的测量是在光源正对组件情况下完成的。但是正常的太阳光照在一天中是变化的，光照入射到组件上产生的角度差别会导致一定的损失。这点在估算中需要对组件的功率进行相关的修正。c)低光响应。组件在不同光照强度下，输出功率会与实际功率有所差别。因而存在一定的修正系数。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征等同替换所组成的技术方案。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。