一种户用光伏储能远程调控系统及方法与流程

本发明属于光伏发电，具体涉及一种户用光伏储能远程调控系统及方法。

背景技术：

1、近年来，环境污染、能源短缺等问题愈加严重，大力发展光伏发电技术是解决这些问题的一个有效措施，随着光伏发电技术趋于成熟，光伏系统的成本也随之降低。户用光伏储能系统在国际上也已经有了广泛的应用，但是，由于太阳能自身的间歇性特点，导致光伏发电系统具有不可控性，尤其是独立型光伏发电系统，在没有阳光的情况下只能退出发电系统，这些问题严重制约了光伏发电系统的应用。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种户用光伏储能远程调控系统及方法，通过采集负载信息和光伏发电数据，根据负载信息构建用电任务模型，通过用电任务模型进行数据处理得到用电趋势系数，根据光伏阵列总输出功率和历史气象数据构建光伏电能模型，通过光伏电能模型处理光伏发电数据得到电能预测系数，根据用电趋势系数和电能预测系数生成调控指令，根据光伏发电数据通过通过电力弹性系数法计算得到机组预警系数，根据调控指令和机组预警系数得到调控结果，保障了光伏储能的稳定性，提高了户用光伏储能经济效益，优化了光伏储能系统的充放电控制方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种户用光伏储能远程调控方法，包括如下步骤：

4、s1：采集负载信息和光伏发电数据，所述负载信息包括负载编号、负载状态、负载用电数据，所述光伏发电数据包括温度信息、加速度信息、振动频率信息、功率信息；

5、s2：根据所述负载编号和所述负载状态构建用电任务模型，根据所述负载用电数据通过所述用电任务模型进行用电趋势分析，得到用电趋势系数；

6、s3：获取历史气象数据和储能系统的运行参数，根据所述历史气象数据得到光伏阵列总输出功率，根据所述光伏阵列总输出功率和所述历史气象数据构建光伏电能模型，通过所述光伏电能模型分别处理所述光伏发电数据和所述储能系统数据得到电能预测系数；

7、s4：根据所述用电趋势系数和所述电能预测系数生成调控指令，根据所述调控指令返回调控反馈信息，所述调控指令包括开启并网模式、开启离网模式；

8、s5：根据所述光伏发电电能数据通过聚类处理得到机组运行数据集，根据所述机组运行数据集通过电力弹性系数法计算得到机组预警系数，根据所述机组预警系数生成机组调试任务；

9、s6：根据所述调控反馈信息和所述机组调试任务输出调控结果。

10、优选地，所述步骤s2具体包括以下步骤：

11、s201：获取自定义负载标签，根据所述负载编号和所述负载标签通过聚类处理得到负载类型，所述负载类型包括可控负载、不可控负载；

12、s202：根据所述负载状态和所述负载类型得到用电任务，根据所述用电任务构建用电任务模型，根据所述负载用电数据通过所述用电任务模型处理得到用电趋势系数。

13、优选地，所述步骤s202具体包括以下步骤：

14、所述用电任务模型表示为：其中，sl(h)表示所述用电任务模型，n表示用电任务数量，表示用电参数，qi表示所述用电任务，pel表示所述负载类型，并且所述负载类型取值范围为：pel＝{0，1}，当所述负载类型为所述可控负载时，pel取值1，当所述负载类型为所述不可控负载时，pel取值0；

15、将所述负载用电数据输入所述用电任务模型，通过所述用电任务模型处理得到用电趋势系数。

16、优选地，根据所述步骤s3具体包括以下步骤：

17、s301：根据所述历史气象数据和所述光伏发电数据通过光伏阵列功率模型计算得到所述光伏阵列总输出功率，所述历史气象数据包括天气类型、平均日照时数；

18、s302：根据所述历史气象数据和所述光伏阵列总输出功率构建光伏电能模型，所述光伏电能模型表示为：其中，α和β表示模型处理参数，i(v)表示所述光伏电能模型，np表示所述天气类型，isc表示所述平均日照时数，p表示所述光伏阵列总输出功率；

19、s303：根据所述储能系统数据的运行参数得到储能系统总容量，根据所述储能系统总容量和所述光伏发电数据通过所述光伏电能模型处理得到所述电能预测系数。

20、优选地，所述步骤s301具体包括计算所述光伏阵列总输出功率，计算公式为：其中，m表示光伏电池板数量，q表示日用电量，ω表示光伏发电损耗系数，h表示所述平均日照时数，p1表示峰值功率。

21、优选地，所述步骤s303具体包括以下步骤：

22、计算所述储能系统总容量，计算公式为：其中，qc表示所述储能系统总容量，n表示所述充放电状态工作时长，q表示储能系统充放电功率，kt表示温度修正系数，δ表示电能转换效率，d表示充放电深度系数，ub表示储能系统工作电压；

23、将所述储能系统总容量和所述光伏发电数据作为输入集，通过所述光伏发电模型处理所述输入集得到所述电能预测系数。

24、优选地，所述储能系统充放电功率的计算方法包括获取电池剩余容量，通过公式q＝soc(d)×i+r×i2计算得到所述储能系统充放电功率，其中，q表示所述储能系统充放电功率，soc(d)表示所述电池剩余容量，r表示储能系统负载，i表示储能系统工作电流。

25、优选地，所述步骤s4具体包括以下步骤：

26、当所述用电趋势系数大于等于0.8并且所述电能预测系数大于等于0.7时，生成所述调控指令为所述开启离网模式，所述储能系统开始供电，当所述用电趋势系数大于等于0.8并且所述电能预测系数小于0.7时，生成所述调控指令为所述开启并网模式；

27、当所述用电趋势系数小于0.8和所述电能预测系数大于等于0.7时，生成所述调控指令为所述开启并网模式，所述储能系统开始供电并将多余电量传输至向电网，当所述用电趋势系数大于等于0.8和所述电能预测系数大于等于0.7时，生成所述调控指令为所述开启并网模式，所述储能系统开始充电。

28、优选地，所述步骤s5具体包括以下步骤：

29、s501：计算所述机组预警系数，计算公式为：其中，a、b、c和d表示系数因子，te表示所述温度信息，a表示所述加速度信息，s表示所述振动频率信息，c表示所述功率信息，k0表示光伏发电损耗系数，r表示所述机组预警系数；

30、s502：判断所述机组预警系数是否大于自定义光伏机组的正常运行阈值，是，则生成机组异常信号，否，则生成机组正常信号

31、s503：根据所述机组异常信号得到异常位置信息，根据所述异常位置信息生成机组调试任务。

32、一种户用光伏储能远程调控系统，包括：

33、数据采集模块，用于采集负载信息、光伏发电数据，所述负载信息包括负载编号、负载状态、负载用电数据，所述光伏发电数据包括温度信息、加速度信息、振动频率信息、功率信息；

34、模型构建模块，用于根据所述负载编号和所述负载状态构建用电任务模型，获取历史气象数据和储能系统的运行参数，根据所述历史气象数据得到光伏阵列总输出功率，根据所述光伏阵列总输出功率和所述历史气象数据构建光伏电能模型；

35、数据分析模块，用于根据所述负载用电数据通过所述用电任务模型进行用电趋势分析，得到用电趋势系数，通过所述光伏电能模型分别处理所述光伏发电数据和所述储能系统的运行参数得到电能预测系数；

36、故障检测模块，用于根据所述光伏发电数据通过聚类处理得到机组运行数据集，根据所述机组运行数据集通过电力弹性系数法计算得到机组预警系数，根据所述机组预警系数生成机组调试任务；

37、光伏储能调控模块，用于根据所述用电趋势系数和所述电能预测系数生成调控指令，根据所述调控指令返回调控反馈信息，所述调控指令包括开启并网模式、开启离网模式，根据所述调控反馈信息和所述机组调试任务输出调控结果。

38、本发明的有益效果为：

39、1.通过所述负载编号和所述负载状态构建用电任务模型，根据所述负载用电数据通过所述用电任务模型进行用电趋势分析，得到用电趋势系数，通过所述光伏电能模型分别处理所述光伏发电数据和所述储能系统数据得到电能预测系数，根据所述用电趋势系数和所述电能预测系数生成调控指令，实现了户用光伏储能的合理充放电控制，提高了光伏储能的经济效益；

40、2.通过设置有故障检测模块，根据光伏发电电能数据通过聚类处理得到机组运行数据集，根据机组运行数据集通过电力弹性系数法计算得到机组预警系数，根据机组预警系数生成机组调试任务，实现了光伏机组的故障检测，保障了户用光伏储能的稳定性和安全性。