一种光伏储能系统的充放电方法及光伏储能系统与流程

【】本发明涉及光伏储能充放电控制，其特别涉及一种光伏储能系统的充放电方法及光伏储能系统。

背景技术

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背景技术：

1、光伏储能是将太阳能光伏发电系统与储能技术相结合，将光伏发电产生的电能储存起来，以便在需要的时候供应电力。光伏发电系统发出的电力首先满足自己的负荷使用，多余的电量可以卖给外部电网公司；若光伏所发的电量不足负荷使用，即由外部电网供电补充。随着光伏发电技术的日趋完善和设备成本的不断降低，光伏储能系统已经进入了普通家庭。家用储能系统既要考虑最大化利用太阳能，又不能造成公网电压波动过大。目前主流的用户侧供配电系统在引入光伏能源、用户储能、电动汽车和用户负载时，电动汽车和充电桩通过交流耦合接入系统，光储系统和电动汽车充放电系统按各自的能量管理分开设置运行，需要增设额外的装置或人为介入使之协调导致效率降低，不能达到整个用户侧系统的智能管理和最优效益。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、为了解决光储系统和电动汽车充放电系统各自管理运行的问题，本发明提供涉及一种光伏储能系统的充放电方法及光伏储能系统。

2、本发明为解决上述技术问题，提供如下的技术方案：一种光伏储能系统的充放电方法，用于控制与外部电网相连接的光伏储能系统给电动汽车进行充放电，所述光伏储能系统包括光伏模块、储能单元、配电单元和用户负载，配电单元用于连接用户负载以及外部电网，该方法包括以下步骤：获取用户负载所需功率以及功率光伏模块产生的光伏发电功率；

3、判断光伏发电功率是否大于用户负载所需功率，若是，按下模式运行：

4、模式一：判断电动汽车是否接入光伏储能系统，若是，获取储存电池的电量情况，当储能单元充满时，利用光伏发电功率给电动汽车充电；或

5、模式二：若电动汽车接入光伏储能系统，获取电动汽车充电功率，判断光伏发电功率是否满足电动汽车充电功率，若不满足，利用外部电网补充功率给电动汽车充电；或

6、模式三：若电动汽车接入光伏储能系统，判断外部电网是否需要辅助功率，若需要，使用电动汽车或储能单元对外部电网提供辅助功率；

7、若否，按下模式运行：

8、模式四：判断电动汽车是否接入光伏储能系统，若是，获取储存电池的电量情况，利用储能单元或电动汽车或外部电网为用户负载供电。

9、优选地，模式一还包括以下步骤：

10、当储能单元以及电动汽车充电完成，则将光伏模块发出的多余电能出售给外部电网。

11、优选地，模式一中还包括：当光伏发电功率大于用户负载所需功率，为用户负载供电的同时对电动汽车进行充电，并加大对电动汽车的充电功率。

12、优选地，模式二还包括以下步骤：

13、获取当前外部电网的电价信息，并判断电价信息是否满足预设条件；

14、若满足，则利用外部电网给汽车充电。

15、优选地，模式四还包括以下步骤：

16、获取储能单元的电量情况；若储能单元有电，储能单元共同为用户负载供电；若储能单元电量为0，获取电动汽车电量情况，电动汽车有电时，电动汽车为用户负载供电；若电动汽车电量为0，则采用外部电网功率为用户负载供电。

17、优选地，控制方法还包括以下模式：

18、模式五：当光伏发电功率为零时，且储能单元有电时，利用储能单元给电动汽车充电。

19、优选地，模式五还包括以下步骤：若储能单元不能满足电动汽车充电的充电功率，利用外部电网即刻为电动汽车充电，或获取当前电价，当电价满足预设条件时给电动汽车充电。

20、优选地，控制方法还包括以下模式：模式六：当电动汽车未接入光伏储能系统时，且光伏发电功率大于用户负载所需功率时，利用光伏模块对储能单元进行充电。

21、优选地，当电动汽车未接入光伏储能系统时还包括：模式七：当光伏发电功率小于用户负载所需功率时，低价时段从外部电网购电并给储能单元存电，在储能单元有电且高电价时段采用储能单元给用户负载供电。

22、本发明为解决上述技术问题，提供又一技术方案如下：一种光伏储能系统，所述光伏储能系统包括配电单元、光伏模块、功率调节单元、储能单元、直流耦合接入装置和用户负载；

23、配电单元用于分配外部电网功率供应给用户负载、储能单元与电动汽车并接收光伏发电功率；

24、光伏模块用于产生光伏发电功率；

25、功率调节单元用于与所述储能单元、所述电动汽车以及所述配电单元双向连接；

26、储能单元用于储存光伏模块产生的光伏发电功率；

27、直流耦合接入装置用于控制所述功率调节单元与所述储能单元或所述电动汽车连接。

28、与现有技术相比，本发明所提供的一种光伏储能系统的充放电方法及光伏储能系统，具有如下的有益效果：

29、1.本发明提供一种光伏储能系统的充放电方法，模式一与模式二属于电动汽车充电模式的一种，在光伏发电功率大于用户负载所需功率且储能单元已充满时，将多余的光伏发电功率用于充电电动汽车，当光伏发电功率不足以满足电动汽车的充电需求时，可以使用外部电网补充电力，确保电动汽车能够及时充电，实现了能源的最大化利用，提高了光伏系统的自给自足程度；增加了可再生能源利用率，将多余的太阳能电力用于充电，减少了对传统外部电网的依赖，提高了可再生能源的利用率；模式四提出了一种负载共享模式，系统可以智能地利用储能单元、电动汽车和外部电网共同为用户负载提供所需的能量，确保用户的电力供应不中断，通过多种资源的协同使用，系统能够应对不稳定的光伏发电条件，提高供电的稳定性；模式三展示了系统能够参与外部电网支援，提供备用电源，增强外部电网的灵活性和可靠性，有助于防止电力中断和应对紧急情况。

30、2.本发明实施例提供一种光伏储能系统的充放电方法，将光伏模块发出的多余电能出售给外部电网，用户可以赚取电费回报或获得电力抵免降低电力成本，降低光伏储能系统的总体电力成本，从而提高系统的经济效益，光伏储能系统成为电力系统的参与者，帮助平衡供需，提高电力系统的稳定性。

31、3.本发明实施例提供一种光伏储能系统的充放电方法，加大对电动汽车的充电功率，光伏发电系统为用户负载供电的同时，利用过剩的电能进行电动汽车的充电，最大化系统的自给自足能力，充分利用可再生能源，由于充电功率增加，电动汽车可以更快地充满电，提高了电动汽车的可用性；通过将光伏发电的过剩能量转化为充电功率，系统可以降低用电峰值，在发电和储能方面具有了更大的灵活性，光伏发电和电动汽车的协同运行为电动汽车提供了绿色能源进行充电。

32、4.本发明实施例提供一种光伏储能系统的充放电方法，系统可以根据实时的电价信息进行决策，以确定最佳的充电时机，当电价较低时，可以利用外部电网进行充电，将充电行为集中在电价低谷时段，可以平衡外部电网负荷，避免用电高峰时段的压力，提高电力系统供需的平衡和稳定性，并获取更经济的充电成本，节省用户的充电费用。

33、5.本发明实施例提供一种光伏储能系统的充放电方法，模式四中系统首先利用储能单元中的电能余量来供电用户负载，这可以最大化利用储能单元中储存的太阳能电能，并确保尽量少地依赖外部电网供电，只有当储能单元的余量为0时，进一步考虑使用电动汽车的电能余量，最后，只有当电动汽车的电能余量也为0时，系统才会依靠外部电网供电，优先使用太阳能光伏发电和储能单元供电，以及潜在地利用电动汽车的电能余量，系统可以降低用户负载对外部电网供电的需求，确保用户负载的持续供电提供额外的能源备份，提高系统的可靠性，减轻外部电网负荷，降低综合电力成本，以及促进可再生能源的利用。

34、6.本发明实施例提供一种光伏储能系统的充放电方法，模式五中，光伏发电功率为零时无法直接利用太阳能进行充电，将储能单元用于给电动汽车充电可以充分利用可再生能源，意味着在没有外部电力供应的情况下，人们仍然可以通过充电储能单元满足电动汽车的能量需求，避免了能源浪费，并帮助提高可再生能源的利用率；电动汽车充电需求通过储能单元满足，避免过高的外部电网负荷和压力，有助于平衡电力系统的供需，提高外部电网的稳定性和可靠性。

35、7.本发明实施例提供一种光伏储能系统的充放电方法，利用外部电网即刻为电动汽车充电可以避免浪费宝贵的充电时间，如果储能单元无法满足充电功率要求，则立即从外部电网获取能量，以最大化充电效率并快速满足电动汽车的能量需求；获取当前电价并在电价满足预设条件时给电动汽车充电，允许用户选择在电价较低的时间充电，以节约充电成本，同时，用户可以借助系统进行预设条件的设定，从而更加方便地利用电价波动。

36、8.本发明实施例提供一种光伏储能系统的充放电方法，光伏发电是一种可再生能源，利用它进行车辆充电可以帮助减少对传统能源的依赖，有助于降低能源成本，特别是在光伏产生的电能超过用户负载需求时，模式六可以通过光伏模块直接为储能单元充电，而不需要从外部电网购买电能。

37、9.本发明实施例提供一种光伏储能系统的充放电方法，模式七在低价时段从外部电网购电并给储能单元存电，可以利用外部电网供电的价格优势，在这段时间内，电价较低，购买电能的成本相对较低，在储能单元有电且高电价时段，使用储能单元供电可以避开高峰电价，从而降低整体能源消费成本。

38、10.本发明实施例还提供一种光伏储能系统，具有与上述一种光伏储能系统的充放电方法相同的有益效果，在此不做赘述。