一种光储系统能效评估方法及其评估系统与流程

本发明涉及电力系统运行评价
技术领域：
，具体涉及一种光储系统能效评估方法及系统。
背景技术：
：我国可再生能源产业快速发展，技术水平显著提高，对可再生能源开发利用的监测和评估成为推动可再生能源有序规范发展的重要手段，“能源利用效率”是衡量能量利用技术水平和经济性的综合性指标，通过对运行数据的深入挖掘，进行可再生能源系统的能效评估，对能源系统设计规划评价、运行策略优化，以及典型系统的示范推广具有深远的意义。目前，光储系统能效评估方法缺少针对整个系统“源-网-荷-储”各种设备的综合评估。同时，现有方法不具备普适性，导致不同的光储系统在不同时间维度、规模大小、供能方式下的能效评估结果不具有可对比性，无法实现能效对标。技术实现要素：本发明为了克服以上不足，提供了一种光储系统能效评估方法及其评估系统。本发明的光储系统能效评估方法特征在于计及系统运行中“源-网-荷-储”各种设备的能效综合评估，具体如下：步骤1：采集运行数据；采集评价周期内光伏发电量，储能电池充放电电量，并网点向电网输送的电量和从电网获得的电量，负荷用电量及环境温度、辐照度数据。步骤2：计算能效评价模型；将步骤1采集的数据代入以下公式，计算光储系统能效：式中：ηcomp为评价周期内光储系统能效；eload为评价周期内负荷用电(kwh)；ech为评价周期内储能系统充电电量(kwh)；edis为评价周期内储能系统放电电量(kwh)；ech-edis为表示储能系统剩余电量(kwh)；eon为评价周期内并网点向电网输送的电量(kwh)；eoff为评价周期内并网点从电网获得的电量(kwh)；a为光伏发电站光伏组件总面积(m2)g为评价周期内光伏方阵倾斜面单位面积总辐照量(kwh/m2)。a×g为评价周期内光伏系统理论发电量(kwh)。步骤3：发布评价结果。本发明的光储系统能效评估系统主要分为三层：设备层、平台层和展示层。设备层的功能是为本系统提供用于能效评估的数据；平台层的功能是对数据进行计算和管理；展示层的功能是对本系统能效评估结果的可视化展示。设备层、平台层和展示层通过以太网连接。设备层将用于能效评估的数据通过以太网传输至平台层的服务器；平台层将数据分析结果通过以太网传输至展示层的服务器。设备层包括分布式电源设备、能源计量终端、环境监测设备和数据采集器。分布式电源设备为本发明光储系统能效评估系统提供光伏逆变器、储能逆变器运行状态，能源计量终端为本发明光储系统能效评估系统提供并网点向电网输送的电量、并网点从电网获得的电量和负荷用电量，环境监测设备为本发明光储系统能效评估系统提供环境温度和辐照度，数据采集器将分布式电源设备、能源计量终端和环境监测设备的数据进行规约解析和数据清洗后发送至平台层。设备层中的分布式电源设备、能源计量终端、环境监测设备和数据采集器通过以太网连接。分布式电源设备将运行状态数据通过以太网传输至数据采集器，能源计量终端将并网点向电网输送的电量、并网点从电网获得的电量和负荷用电量数据通过以太网传输至数据采集器，环境监测设备将环境温度、辐照度、风速数据通过以太网传输至数据采集器；数据采集器将清洗后的数据通过以太网传输至平台层。平台层包括云平台设备。平台层为本发明光储系统能效评估系统提供数据分析和数据管理功能，并将数据分析结果发送至展示层。通过在数据分析服务器上的能效评估模型计算进行数据分析，通过数据库服务器实现数据管理。展示层包括web服务器和显示器终端。web服务器为本发明光储系统能效评估系统提供能效评估结果发布功能，显示器终端为本发明光储系统能效评估系统提供能效评估结果可视化功能。附图说明图1本发明光储系统能效评估系统结构框图；图2本发明光储系统能效评估实施流程图；图3本发明光储系统能效评估实施案例评价结果发布形式图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。如图1所示，本发明的光储系统能效评估系统主要分为三层：设备层、平台层和展示层。设备层包括分布式电源设备、能源计量终端、环境监测设备和数据采集器，为本发明光储能效评估系统提供用于能效评估的数据。平台层包括云平台设备，实现能效评估模型的计算和数据管理。展示层包括web服务器和显示器终端，实现本发明光储系统能效评估结果的发布和可视化展示。设备层、平台层和展示层通过以太网连接。设备层中数据采集器将用于能效评估的数据通过以太网传输至平台层的云平台设备；平台层将数据分析结果通过以太网传输至展示层的web服务器。如图2所示，本发明光储系统能效评估方法步骤如下：步骤1：采集运行数据。本发明设备层中的分布式电源设备、能源计量终端、环境监测设备和数据采集器，采集评价周期内分布式电源设备运行状态，即光伏逆变器运行状态、储能变流器运行状态，光伏发电量，储能电池充放电电量，并网点向电网输送的电量和从电网获得的电量，负荷用电量及环境温度、辐照度数据。步骤2：计算能效评价模型。本发明平台层中数据分析服务器进行能效评估模型计算。平台层中的数据库服务器对运行数据、能效评估数据进行存储。步骤3：发布评价结果。本发明展示层中web服务器对能效评估数据进行发布，发布形式包括能效统计和能效对比，由显示器终端实现可视化功能。本发明的优点体现在：1.设备层的数据采集器适用于不同通讯规约的分布式电源设备、能源计量终端和环境监测设备的数据采集。数据采集器具备规约解析功能，并将解析后的数据传输至平台层。2.平台层进行能效评价计算时，采用本发明光储系统能效评估模型，将光储系统中“源-网-荷-储”各种设备的能源利用效率进行综合评估。同时结合设备层采集的分布式电源设备的运行状态数据，将评估周期内因故障未参与系统运行的设备数据排除在能效评估模型之外。3.展示层的可视化功能将能效评估结果以能效统计和能效对比的形式展现。能效统计以年、月、日不同时间尺寸进行展示。能效对比将相近系统容量：50kw以下，50～500kw、500kw以上、同类系统功能：削峰填谷系统、平滑功率输出系统、恆功率输出系统的能效评估结果进行比较。以某一光储电站为例的能效评估实施案例如下：系统光伏发电功率200kw，储能容量50kwh，最大负荷25kw。运行方式为削峰填谷模式，即白天光伏发电优先，发电功率用于负荷供电、剩余电量上网，蓄电池放电；夜间电网电量为蓄电池充电。步骤一：运行数据采集。光伏发电功率通过光伏逆变器的输出功率计量，储能系统充/放电量通过储能逆变器的直流侧输入/输出功率计量，并网点向电网输送的电量和并网点从电网获得的电量通过并网点的电量表计量，负荷用电量通过负荷输入端的电量表计量，光伏组件面积为单个组件面积乘以组件数量，总辐照量通过环境监测设备计量。步骤二：能效评估模型计算。评估周期为月，输入评估模型的数据为，单位kwh：通过模型计算，1～6月的能效评估结果为：月份1月2月3月4月5月6月能效82.0％90.0％87.4％96.4％62.0％51.1％步骤三：评价结果发布。以图表的形式发布光储系统能效评估结果，图表中分别展示1～6月的能效评估数据，实现以月为周期的能效统计和不同月份之间能效对比，如图3所示。当前第1页12