光伏蓄电池微电网调度控制方法与流程

本发明涉及一种建筑供电的调度控制方法，特别是一种利用蓄电池储能装置给建筑供电的调度控制方法。

背景技术：

节能减排与应对气候变化是当今世界的重要议题。在建筑领域，以更高的建筑性能和充分利用可再生能源为特征的“近零能耗建筑”正将建筑节能推向新的阶段。随着科技的进步，分布式能源技术日趋成熟，价格不断下降。太阳能光伏发电作为应用最为普遍的可再生能源形式，对降低建筑一次能源消费具有重要的意义。同时，建筑负荷的持续增长和波动造成电力系统市政供电电网的峰谷值差不断增大，导致电网运行效率低下，造成电力系统投资浪费。在能源需求侧布置蓄电池储能装置，能够平抑电网峰谷负荷差异，有效解决电网运行效率低下的问题。因此，包括有光伏发电和蓄电池的建筑供配电系统将成为未来近零能耗建筑的重要供能形式。

作为电力需求侧管理手段，分时电价政策已在很多城市得到实施。按照当今蓄电池的寿命及充放电成本(考虑初投资后)，在分时电价下合理调度蓄电池参与电力调峰已能够实现盈利，未来随着蓄电池价格的进一步下降和国家产业政策调整对储能装置的倾斜，分布式蓄电将具有更大的吸引力。同时，蓄电池所带来的削峰作用能够降低电网变压器容量，减少基本电费开支。但是，现有技术在建筑中运行的光伏发电装置，蓄电池储能装置往往仅作为备用电源，在电网供电出现故障时启动，没有发挥应有的调节作用。充分发挥蓄电池的调蓄作用，不仅能够为建筑运营带来收益，利用市场机制解决电力峰谷差，节省发电设备和电网的建设投资，实现社会资源的优化；也能够充分利用可再生能源，为建设近零能耗、乃至零能耗建筑提供技术支撑。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种光伏蓄电池微电网调度控制方法，要解决的技术问题是充分发挥蓄电池对电网峰谷差的调节作用。

本发明采用以下技术方案：一种光伏蓄电池微电网调度控制方法，包括以下步骤：

一、建立光伏发电、蓄电池与电网构成的建筑供配电系统，向建筑用电负荷供电；所述光伏发电作为主要供能能源，蓄电池作为辅助供能能源，电网作为备用供能能源；

二、预测累计负荷和光伏发电

以小时计，对未来长时间间隔的建筑用电负荷ploadh和光伏发电出力pepvh进行预测，进行相似性比对后，确定光伏发电出力pepvh预测值和建筑用电负荷ploadh预测值；

光伏发电的相似性比对为：用前一小时光伏发电的瞬时功率平均值及其对应的天气数据，逐项对比光伏发电单位小时瞬时功率平均值和天气数据的历史数据，找到最接近的天气数据，以该历史数据的下一时段光伏发电出力作为光伏发电出力pepvh预测值；

建筑用电的相似性比对为：用前一小时建筑用电的瞬时功率平均值及其对应的分时电价数据，逐项对比建筑用电的瞬时功率平均值及其对应的分时电价的历史数据，找到建筑用电的瞬时功率平均值和分时电价数据相差最小的数据，以该历史建筑用电的瞬时功率平均值的下一时段数据中的1小时累计电量作为预测累计负荷ploadh预测值；

三、计算预测净负荷

计算预测净负荷nloadh值：

nloadh＝ploadh-pepvh；

四、判断预测净负荷nloadh值小于0，以分钟计短时间间，根据实时蓄电池荷电状态与其最大允许荷电状态量的比较结果，控制蓄电池充电、放电或待机的工作状态：

(1)实时电池soc大于其最大允许值，蓄电池充电功率为零，光伏发电承担建筑用电负荷的供电；

(2)实时电池soc小于其最大允许值，蓄电池为充电状态。

本发明的步骤二长时间间隔步长为0.5小时至每日的日照时间；所述步骤四短时间间隔步长为为1分钟至60分钟。

本发明的步骤二长时间间隔步长为1小时；所述步骤四短时间间隔步长为5分钟。

本发明的步骤四第(2)，根据实时电网处于峰段、谷段或平时段的状态，进一步分为两种情况：

1)当电网处于谷段或平时段状态，下一状态为峰段状态时，对蓄电池充电，若光伏发电余电大于蓄电池充电功率，由光伏发电进行充电，若光伏发电余电小于蓄电池充电功率，由光伏发电和电网共同为蓄电池充电；

2)当电网处于峰段或平时段状态，下一状态为谷段状态时，蓄电池由光伏发电充电。

本发明的步骤四第(2)中第1)，在充电过程中，瞬时建筑用电负荷大于光伏发电的实际发电功率，光伏发电全部给建筑用电负荷供电，不足的功率部分由电网补足，电网对蓄电池进行充电。

本发明的步骤四第(2)中第1)，在充电过程中，瞬时建筑用电负荷小于光伏发电功率，按以下两种情况控制：

①光伏发电余电超过充电功率ce，由光伏发电对蓄电池充电，

ce＝bat_cp*(maxsoc-soch-1)*chr_rat

其中，bat_cp为蓄电池容量，maxsoc为蓄电池最大允许荷电状态量，soch-1为上一小时的蓄电池荷电状态量，chr_rat为最大允许充电倍率，为蓄电池最大充电速度与最大充电量之比；

②光伏发电余电小于充电功率，采用电网和光伏发电共同给电池充电。

本发明的步骤四第(2)中第2)，在充电过程中，瞬时建筑用电负荷大于光伏发电的实际发电功率，光伏发电全部给建筑用电负荷供电，不足的功率部分由电网补足蓄电池充电功率为零。

本发明的步骤四第(2)中第2)，在充电过程中，瞬时建筑用电负荷小于光伏发电功率，按以下两种情况控制：

①光伏发电余电超过充电功率ce，由光伏发电对蓄电池充电；

②光伏发电余电小于充电功率，蓄电池充电功率为零。

本发明的步骤四判断预测净负荷nloadh大于等于0，由电网处于峰段或谷段对蓄电池进行控制：

(1)电网处于谷段状态，判断蓄电池短时间间隔内的荷电状态，

1)蓄电池荷电状态低于其最大荷电状态时，在短时间间隔内对电池的充电功率为：

①建筑用电负荷大于光伏发电实际功率时，由电网给电池充电；

②建筑用电负荷小于光伏发电实际功率时，若光伏发电余电超过充电功率ce，光伏发电对蓄电池充电，若光伏发电余电小于充电功率ce，由光伏发电和电网共同给电池充电；

2)蓄电池荷电状态超过最大允许荷电状态时，蓄电池放电功率为零，光伏发电给蓄电池充电功率为零；

(2)电网处于峰段状态时，判断蓄电池瞬态荷电状态，

1)蓄电池荷电状态小于其最小允许荷电状态，蓄电池保持放电功率为零状态；

2)蓄电池荷电状态大于最小允许荷电状态，分别按以下两种方式控制：

①光伏发电功率超过建筑用电负荷，蓄电池保持放电功率为零状态；

②光伏发电功率小于建筑用电负荷，若蓄电池放电功率de大于建筑用电负荷减去光伏发电功率得到的净负荷，蓄电池补足建筑用电负荷所需电能；若蓄电池放电功率de小于净负荷，蓄电池和电网共同补足建筑用电负荷所需电能，

de＝bat_cp*(soch-1-minsoc)*dis_rat

其中，minsoc为蓄电池最小允许荷电状态量，dis_rat为最大允许放电倍率，为蓄电池最大放电速度与最大放电量之比。

本发明的步骤四判断预测净负荷nloadh大于等于0，电网处于平时段，判断下一时段的分时电价状态，

所述下一分时电价状态是谷段，判断蓄电池短时间间隔内的荷电状态，

1)蓄电池荷电状态低于其最大荷电状态时，在短时间间隔内对电池的充电功率为：

①建筑用电负荷大于光伏发电实际功率时，由电网给电池充电；

②建筑用电负荷小于光伏发电实际功率时，若光伏发电余电超过充电功率ce，光伏发电对蓄电池充电，若光伏发电余电小于充电功率ce，由光伏发电和电网共同给电池充电；

2)蓄电池荷电状态超过最大允许荷电状态时，蓄电池放电功率为零，光伏发电给蓄电池充电功率为零；

所述下一分时电价状态是峰段，判断蓄电池短时间间隔内的荷电状态，

1)蓄电池荷电状态低于其最大荷电状态时，在短时间间隔内对电池的充电功率为：

①建筑用电负荷大于光伏发电实际功率时，由电网给电池充电；

②建筑用电负荷小于光伏发电实际功率时，若光伏发电余电超过充电功率ce，光伏发电对蓄电池充电，若光伏发电余电小于充电功率ce，由光伏发电和电网共同给电池充电；

2)蓄电池荷电状态超过最大允许荷电状态时，蓄电池放电功率为零，光伏发电给蓄电池充电功率为零。

本发明与现有技术相比，利用光伏发电、蓄电池与电网构成的建筑供配电系统，向建筑用电负荷供电，充分利用光伏发电能源，将蓄电池寿命作为重要的考虑因素，较好发挥蓄电池对电网峰谷差的调节作用，考虑分时电价的影响，改善电网负荷波动，降低一次能源消费成本，适用于近零、净零能耗建筑用电控制，即光伏发电与建筑用电负荷能耗基本相当时的控制方式，实现最终以经济性为优化目标，提升建筑运行经济性。

附图说明

图1是本发明的流程图(一)。

图2是本发明的流程图(二)。

图3是本发明实施例的建筑供配电系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明的光伏蓄电池微电网调度控制方法(方法)，适用于光伏发电装置(光伏发电，光伏)、储能装置与市政供电电网(电网)构成建筑供配电系统(系统)，依据光伏发电装置的发电情况，结合市政供电电网处在电网高峰时段(峰段)、平时段、低谷时段(谷段)，对建筑供配电系统进行能源调控，以最经济的方式向建筑用电负荷供电、向储能装置充电。

本发明的方法中，光伏发电装置作为主要供能能源，储能装置作为辅助供能能源，市政供电电网作为备用供能能源。

如图3所示，本实施例中，光伏发电装置设有光伏板，光伏板经控制器接入建筑供配电系统母线。建筑供配电系统母线为建筑供电线路中的总干线，总干线接入整栋建筑，建筑的每层接出支线供楼层用电。控制器与建筑供配电系统母线之间设有光伏发电能量计。

储能装置由蓄电池(电池)组成电池组，电池组经充放电机接入建筑供配电系统母线，充放电机与电池组之间设有荷电状态soc检测计。

市政供电电网的380v三相交流输入经母线断路器、整流器和离网运行开关接入建筑供配电系统母线。建筑供配电系统母线间设有建筑用电负荷能量计。

建筑供配电系统设有微电网调度系统，分别与控制器、光伏发电能量计、soc检测计、充放电机、整流器和建筑用电负荷能量计连接。

光伏板用于将太阳能转换为电能，优先直接向建筑用电负荷供电后，将剩余电能存储在电池内。

控制器根据微电网调度系统发出的控制指令，将光伏板转换的电能进行电压调节和功率控制后，并入建筑供配电系统母线。控制器输出电压值为380v。功率控制为在保持电压稳定条件下按不超过建筑用电负荷需要输出的功率设置。

充放电机根据微电网调度系统的控制指令，对电池充放电转换、通断和功率进行控制。功率控制为微电网调度系统按后面设定的公式(1)充电功率ce、公式(2)放电功率de，计算电池充、放电功率。

电池充电时可存储光伏板将太阳能转换为电能后建筑用电负荷暂时无法消耗的能量，也可根据电池电量状态和市政供电电网处于峰谷段的情况，存储市政供电电网的电能。放电时为建筑用电负荷供电。

市政供电电网经整流器将380v三相交流电转换为直流电，并入建筑供配电系统母线，向建筑用电负荷供电，向电池充电。

整流器接收微电网调度系统设置输出电压的控制指令，将380v三相交流电转换为直流电并入建筑供配电系统母线，为建筑用电负荷供电和/或给电池充电。

光伏发电能量计监测光伏发电的瞬时功率和累计电量数据，将光伏发电的瞬时功率和累计电量数据发送给微电网调度系统。累计电量是长时间间隔内的累计发电量，本实施例中为一小时内的累计发电量。

soc检测计用于监测电池的电量状态，将电量状态发送至微电网调度系统。

建筑用电负荷能量计用于监测建筑用电瞬间功率和累计电量数据，将建筑用电瞬间功率和累计电量数据传给微网调度系统。

微电网调度系统完成以下工作：

1.通过与天气预报商联网，每小时获取光伏板安装地的实时天气数据，天气数据包括光照强度、地表总辐照度、环境温度、相对湿度数据，存入数据库。

2.接收光伏发电能量计的光伏发电的瞬时功率和累计电量数据，存入数据库。在预测光伏发电出力pepvh时，调取光伏发电的历史瞬时功率平均值和天气数据，进行相似性比对后，确定光伏发电出力pepvh预测值。

光伏发电的相似性比对为：用前一小时光伏发电的瞬时功率平均值及其对应的天气数据，逐项对比数据库中存储的光伏发电单位小时瞬时功率平均值和天气数据的历史数据，找到最接近(即相差加权值最小)的天气数据，以该历史数据的下一时段光伏发电出力作为预测光伏发电出力pepvh预测值。光伏发电出力为单位时间段内光伏的总发电量，本实施例为1小时内的总发电量。

3.接收soc检测计监测到电池的电量状态，按后面设定的公式(1)充电功率ce、公式(2)放电功率de，计算电池充、放电功率，作为控制充放电机对电池组进行充电、放电时的功率控制的判断依据。

4.接收建筑用电负荷能量计的建筑用电瞬间功率和累计电量数据，存入数据库，在预测累计负荷ploadh时，调取历史建筑用电瞬间功率平均值数据，进行相似性比对后确定累计负荷ploadh预测值。

建筑用电的相似性比对为：用前一小时建筑用电的瞬时功率平均值及其对应的分时电价数据，逐项对比数据库中存储的建筑用电的瞬时功率平均值及其对应的分时电价的历史数据，找到建筑用电的瞬时功率平均值和分时电价数据相差最小(即最接近)的数据，以该历史建筑用电的瞬时功率平均值的下一时段数据中的1小时累计电量作为预测累计负荷ploadh预测值。

5.根据用户设定，发出电压设置指令，控制控制器的输出电压。

用户设定规则为：控制器输出电压高于充放电机放电输出电压和整流器的输出电压。

6.根据本发明方法的逻辑调节判断，控制充放电机进行“充电”、“放电”、或“待机”的状态变换，设置其“充电”、“放电”时的功率，设置“放电”时的输出电压。

7.根据用户设定，发出电压设置指令，控制整流器的输出电压。

用户设定规则为：整流器输出电压低于控制器输出电压10～20v。

本实施例中，分时电价用深圳市非居民用电供电电网的高峰时段、平时段、低谷时段进行说明，每天的高峰时段为9:00～11:30、14:00～16:30、19:00～21:00，平时段为7:00～9:00、11:30～14:00、16:30～19:00、21:00～23:00，低谷时段为23:00～次日7:00。

峰段、谷段采用分时电价，是一种按峰段用电和谷段用电分别计算电费的电价制度。峰段供电，是指用电单位较集中，供电紧张时的用电，收费标准较高。谷段供电，是指用电单位较少、供电较充足时的用电，收费标准较低，平时段为正常收费的时段。实行峰段、谷段电价有利于促使用电单位错开用电高峰时段，充分利用设备和能源。

本发明的方法，包括预估和校正两个阶段。

预估阶段为对未来长时间间隔内的建筑用电负荷和光伏发电出力进行预测，以确定蓄电池组在该时间间隔内的总体充放电方式，即在此时间间隔内蓄电池组保持充电或放电状态，在无法准确预测充放电方式时切换为等待状态，维持系统在上一时刻的运行方式，以保持蓄电池组工作状态的相对稳定，避免频繁转换充放电状态对蓄电池组造成损坏。长时间间隔步长以小时计,为0.5小时至每日的日照时间，也可以根据电网峰谷值来划定其上限值，本实施例取步长为未来1小时。

本实施例中，无法准确预测充放电方式为：光伏发电出力预测值与累计负荷预测值之差的绝对值除以光伏发电出力预测值与累计负荷预测值中的最大值小于5％，|pepvh-ploadh|/max(pepvh,ploadh)<5％。

电网负荷为电网中所有用电设备消耗电能的功率总和。

建筑用电负荷(建筑负荷，负荷)为建筑中所有用电设备消耗电能的功率总和。

光伏发电出力为每块光伏板的发电功率乘以光伏板的数量。

本发明的方法预测光伏发电出力需要结合当前天气数据进行综合预测，而非以建筑用电负荷和光伏发电出力的额定功率进行预测。

校正阶段为在短时间间隔，根据蓄电池组中每个蓄电池的荷电状态soc，设定电池的充、放电速率，然后根据电网峰谷时段、蓄电池的荷电状态soc，设定控制器的输出电压、充放电机的放电电压、整流器的输出电压，对建筑用电负荷供电选取光伏、光伏与电池或光伏与电网作为供电电源的实时控制。短时间间隔有助于提升调度水平，节约用电电价和充分利用可再生能源的综合效益。短时间间隔步长小于长时间间隔步长，以分钟计，为1分钟至60分钟，本实施例取步长为5分钟。

预估和校正阶段的长时间间隔步长与短时间间隔步长可以根据用户需要进行调整，步长较长系统工作更稳定，步长较短有利于快速响应建筑用电负荷和光伏发电出力的变化。

掌握好蓄电池的充电深度(蓄电池在充电过程中从外电路接受的电量与其完全充电状态时的容量的比值)和放电深度(蓄电池放电量与蓄电池额定容量的百分比)，是防止过充电和过放电影响蓄电池寿命的重要因素。为了提升蓄电池的寿命，本发明的方法依据蓄电池的soc状态，设定单位时间内蓄电池的充电速度ce、放电速度de，保证蓄电池在高soc时采用较低的充电速度，避免深度充电；蓄电池在低soc时采用较低的放电速度，避免深度放电。同时，设置充电比例系数chr_rat、放电比例系数dis_rat，进一步保证蓄电池在充电周期内不会过充电，在放电周期内不会过放电。

充电速度(充电功率)ce为：

ce＝bat_cp*(maxsoc-soch-1)*chr_rat(1)

式(1)中，充电功率ce单位为kw，bat_cp为蓄电池容量，单位为kwh，maxsoc为蓄电池最大允许荷电状态量，soch-1为上一小时的蓄电池荷电状态量，chr_rat为最大允许充电倍率(充电比例系数)，为蓄电池最大充电速度与最大充电量之比，单位为kw/kwh，蓄电池最大充电速度与蓄电池最大充电量是蓄电池出厂设定，蓄电池需工作在最大充电速度与最大充电量以下才安全。

放电速度(放电功率)de为：

de＝bat_cp*(soch-1-minsoc)*dis_rat(2)

式(2)中，放电功率de单位为kw，minsoc为蓄电池最小允许荷电状态量，dis_rat为最大允许放电倍率(放电比例系数)，为蓄电池最大放电速度与最大放电量之比，单位为kw/kwh，蓄电池最大放电速度与蓄电池最大放电量是蓄电池出厂设定，蓄电池需工作在最大放电速度与最大放电量以下才安全。

如图1和图2所示，本发明的方法，包括以下步骤：

一、预测累计负荷和光伏发电

微电网调度系统以步长为1小时，对未来长时间间隔的累计负荷(建筑用电负荷)ploadh和光伏发电出力pepvh进行预测，预测采用上一时间间隔内的光伏发电的瞬时功率平均值及其对应的天气数据与建筑用电的瞬时功率平均值及其对应的分时电价数据作为查找历史数据的依据。

上一时间间隔内的光伏发电瞬时功率平均值为上一时间间隔内光伏的总发电量，由光伏发电能量计记录得到。

上一时间间隔内的负荷实际值为上一时间间隔内建筑用电负荷能量计中记录的建筑用电负荷的总用电量。

预测光伏发电出力进行相似性比对后，确定光伏发电出力pepvh预测值。

预测负荷进行相似性比对后确定累计负荷ploadh预测值。

二、计算预测净负荷

微电网调度系统根据累计负荷ploadh和光伏发电出力pepvh预测值，计算预测净负荷nloadh值：

nloadh＝ploadh-pepvh(3)

三、微电网调度系统按预测净负荷值大于或小于0，控制蓄电池充电、放电或待机的工作状态，即分层控制光伏、光伏与电池或光伏与电网对建筑用电负荷供电

(一)预测净负荷nloadh值小于0，表明光伏发电出力占优，电池以充电为主导，进入短时间间隔5分钟控制方式(校正阶段)。根据实时电池荷电状态与其最大允许值(最大允许荷电状态量)的比较结果，分为两种情况：

(1)实时电池soc大于其最大允许值，微电网调度系统控制充放电机进入待机状态，即电池保持等待状态，电池充电功率ce＝0，光伏发电承担所有建筑用电负荷的供电，提供的最大功率为建筑用电负荷与光伏自身发电能力比较后的较小值pvout＝min(epv，load)，如有余电则弃电，余电＝光伏发电功率-建筑用电负荷功率。

(2)实时电池soc小于其最大允许值，储能装置的蓄电池为充电状态。根据实时电网处于峰段、谷段或平时段的状态，进一步分为两种情况：

1)当电网处于谷段或平时段状态，下一状态为峰段状态时，微电网调度系统指令充放电机进入充电模式，对蓄电池充电。若光伏发电余电大于电池充电功率，电池仅由光伏发电进行充电，充电时若仍有光伏发电电量剩余则弃电。若光伏发电余电小于电池充电功率，由光伏发电和电网共同为蓄电池充电。

微电网调度系统先根据电池soc，按公式(1)设置充放电机对电池在短时间间隔内的充电功率ce。再设置整流器的工作电压为370v，光伏发电控制器的工作电压380v，使得光伏电压高于市政供电电网电压，以保证优先光伏供电。

若光伏发电功率大于建筑用电负荷，建筑供配电系统母线电压将维持在380v，市政供电电网仅连接建筑供配电系统母线但不提供能量。若光伏发电功率小于建筑用电负荷，控制器将无法维持在380v，电压将下降至370v，此时光伏与市政供电电网共同提供能量给建筑供配电系统母线。

电池在充电过程中，若瞬时建筑用电负荷大于光伏发电的实际发电功率，光伏发电全部给建筑用电负荷供电，不足的功率部分由市政供电电网补足。光伏发电出力为建筑用电负荷与自身发电能力的小值，pvout＝min(epv，load)。微电网调度系统控制充放电机按公式(1)对电池充电的充电功率，电网经建筑供配电系统母线、充放电机对电池进行充电。

电池在充电过程中，若瞬时建筑用电负荷小于光伏发电功率，判断光伏发电余电与电池充电功率的大小关系，再进一步分为两种情况：

①光伏发电余电超过公式(1)对电池充电的充电功率，由微电网调度系统按公式(1)控制充放电机对电池进行充电的功率，充电能量均由光伏发电提供，即由光伏发电对蓄电池充电，若仍有电量剩余则弃电。

②光伏发电余电小于公式(1)对电池充电的充电功率，采用市政供电电网和光伏发电pv共同给电池充电，由微电网调度系统按公式(1)控制充放电机对电池进行充电的功率。此时为了减少储电损失，光伏发电优先给建筑用电负荷供电，给电池充电功率defpv为光伏发电与建筑用电负荷之差、充电功率中的小值，defpv＝min(epv-load,ce)，不足部分由电网补充，光伏发电的总出力等于其发电功率pvout＝epv。

2)当电网处于峰段或平时段状态，下一状态为谷段状态时，电池仅由光伏发电充电。根据电池soc情况，光伏发电余电超过公式(1)计算得到的对电池充电的充电功率，微电网调度系统按公式(1)控制充放电机对电池充电。

电池在充电过程中，若瞬时建筑用电负荷大于光伏发电的实际发电功率，光伏发电全部给建筑用电负荷供电，不足的功率部分由市政供电电网补足。光伏发电出力为建筑用电负荷与自身发电能力的小值pvout＝min(epv，load)。微电网调度系统控制充放电机处于待机状态，电池保持充电功率为零的状态，ce＝0。

若瞬时建筑用电负荷小于光伏发电功率，判断光伏发电余电与电池充电功率的大小关系，再进一步分为两种情况：

①光伏发电余电超过公式(1)计算得到的对电池充电的充电功率，由微电网调度系统按公式(1)控制充放电机对电池进行充电的功率，充电能量均由光伏发电提供，即由光伏发电对蓄电池充电，若仍有电量剩余则弃电。

②光伏发电余电小于公式(1)计算得到的对电池充电的充电功率，微电网调度系统控制充放电机处于待机状态，电池保持充电功率为零的状态，ce＝0。

(二)预测净负荷nloadh大于等于0，对电池的充放电控制由电价状态决定，即由电网的峰段、谷段或平时段控制对电池进行充放电。

(1)当电网处于谷段状态时，判断电池短时间间隔内soc是否低处于其最大允许soc，短时间间隔的时间单位在秒级别。

1)当电池soc低于其最大soc时，根据电池soc，微电网调度系统按式(1)控制充放电机在短时间间隔内对电池的充电功率ce，分别按以下两种方式控制：

①当建筑用电负荷大于光伏发电实际功率时，由电网给电池充电，光伏发电全部给建筑用电负荷供电，光伏发电出力pvout＝epv。

②当建筑用电负荷小于光伏发电实际功率时，光伏发电余电超过公式(1)对电池充电的充电功率，由微电网调度系统按公式(1)控制光伏发电经充放电机对电池充电的功率，此时光伏发电出力pvout＝load+ce。若光伏发电余电小于公式(1)对电池充电的充电功率，由光伏发电和电网共同给电池充电，此时光伏发电出力pvout＝epv。

2)当电池soc超过最大允许soc时，为了保持电池状态稳定，不切换为放电状态,电池保持放电功率为零状态de＝0；光伏发电出力为其发电功率与建筑用电负荷的较小值，即pvout＝min(epv,load)，如有余电则弃电，光伏发电给电池充电功率defpv＝0。

(2)当电网处于峰段状态时，判断电池瞬态soc是否大于其最小允许soc。

1)当电池soc小于其最小允许soc，电池保持放电功率为零状态，de＝0，光伏发电优先承担建筑用电负荷，光伏发电出力为建筑用电负荷与自身发电能力的小值pvout＝min(epv，load)，如有余电则弃电，如光伏发电功率小于建筑用电负荷则由电网补足所需电能。

2)当电池soc大于最小允许soc，则电池具备放电条件，微电网调度系统按式(2)计算结果控制充放电机对电池在短时间间隔内的放电功率de，并指令充放电机的放电电压为控制器输出电压值与电网整流器电压值之间的数值，本实施例为375v，分别按以下方式控制：

①当光伏发电实际发电功率超过建筑用电负荷，电池保持放电功率为零状态，de＝0，pvout＝load。

②当光伏发电实际发电功率小于建筑用电负荷，光伏发电出力等于其发电功率，pvout＝epv。若电池放电功率de大于净负荷(负荷-光伏发电实际功率)，由电池补足所需电能，实际放电功率等于净负荷。若电池放电功率de小于净负荷(负荷-光伏发电实际功率)，由电池和电网共同补足建筑用电负荷所需电能，实际放电功率等于电池放电功率de。

(3)当电网处于平时段状态时，判断下一时段的分时电价状态。下一分时电价状态是谷段，按电网处于谷段状态时的调度控制方法。下一分时电价状态是峰段，按电网处于峰段状态时的调度控制方法。

本发明具有以下优点：

(1)适用面广，针对性强，本发明结合光伏发电、实际蓄电池充放电计算和整个电网分时电价，对电网分时电价与蓄电池自身电特性的进行多层次考虑，充分发挥蓄电池的调蓄作用，提高蓄电池的利用率，照分时电价tou，需求侧主动调节，改善电网峰谷差供电，提升宏观能源效率，降低电力系统投资成本，促进社会资源的有效分配。tou无法应对短期电力高峰，在未来建成更加开放的电力市场，实行实时电价rtp或基于激励政策对负荷进行分类时，本发明具有更大的优势，市场价格将极大促进需求响应，推动蓄能装置的配置和实时调度。

(2)稳定性，鲁棒性高，本发明结合光伏发电与蓄电池充放电计算和整个供电电网，进行分时电价与蓄电池自身电特性的多层次考虑，使得光伏和蓄电池并入电网但不上网的条件下，同时考虑分时电价。在目前制度环境下可以产生较大经济收益，采用预估与校正的判断方法，在较长时间间隔内采取相同的调度策略，避免蓄电池状态的频繁变化。简单易行的负荷和可再生能源出力预测方法，减轻计算消耗，提升控制调度的稳定性和鲁棒性。

(3)针对性强，本发明结合光伏发电与蓄电池充放电计算和电网供电，进行分时电价与蓄电池自身电特性的多层次考虑，充分考虑蓄电池寿命的影响，通过蓄电池荷电状态、最大充放比例参数限定蓄电池充放电速度，避免深度充放电，严格控制过充、过放。相对于简单限定低于一定soc时不能放电的现有技术方法，本方法更能体现经济性与蓄电池寿命的权衡。本发明的方法，充分利用可再生能源，降低一次能源消费。在近零能耗建筑的背景下，建筑能源需求较低，当可再生能源量出现富余时，采取合理的充放电方式，优先利用可再生能源。