CN113489429A - 一种光伏储能***的功率控制方法及*** - Google Patents

一种光伏储能***的功率控制方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种光伏储能***的功率控制方法及***，功率控制方法包括：判断当前日期位于第一日期设定范围或第二日期设定范围，设置第一参数；判断当前日期为工作日或非工作日，设置第二参数；判断当前时间为第一时间段至第四时间段，设置第三参数；根据第一参数至第三参数查找功率控制表，选择对应的功率控制数据；根据当前天气选择对应的储能功率系数，对功率控制数据进行调整，输出功率控制参数；根据功率控制参数调整光伏储能***的储能功率。本发明的有益效果在于根据时间、季节、天气调整储能***的充放电功率，使储能***更好地适应光伏发电的功率，避免能源浪费；通过对控制方法的优化，在原有硬件的基础之上实现了更好的储能效果。

Description

一种光伏储能***的功率控制方法及***
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种光伏储能***的功率控制方法及***。
背景技术
近年来，可再生能源尤其是太阳能在发电领域得到大力发展。但是，太阳能受季节、时段和环境影响较大，具有间歇性、不稳定性和不可控性等缺陷。为了保证其供电的均衡性和连续性，需要利用储能***存储由太阳能转换而成的电能。
现有技术中，储能***通常被设定为单一功率储能或是简单地根据时间控制充放电，当处于夏季或正午时，容易因光伏发电量远高于负载导致能源浪费或储能效率不高的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种光伏储能***的功率控制方法及***。
具体技术方案如下：
一种光伏储能***的功率控制方法，包括：判断当前日期是否位于第一日期设定范围或第二日期设定范围，并根据判断结果设置第一参数；判断当前日期是否为工作日或非工作日，并根据判断结果设置第二参数；判断当前时间是否为第一时间段或第二时间段或第三时间段或第四时间段，并根据判断结果设置第三参数；根据所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数查找功率控制表，选择对应的功率控制数据；根据当前天气选择对应的储能功率系数，根据所述储能功率系数对所述功率控制数据进行调整，输出功率控制参数；根据所述功率控制参数调整所述光伏储能***的储能功率。
优选地，所述储能功率系数根据所述天气设置有三种所述储能功率系数，对应的所述天气为晴天或多云天气、阴天天气和雨天天气。
优选地，所述控制方法还包括：当所述日期位于所述第二日期设定范围，且所述当前天气触发第一阈值时，所述光伏储能***转为市电储能状态，直至触发第二阈值；所述第一阈值对应所述天气已经连续出现三次所述雨天天气且次日的所述天气仍是所述雨天天气；所述第二阈值对应所述天气转为所述晴天或多云天气。
优选地，所述第一日期设定范围为当年的9月21日至次年的3月20日；所述第二日期设定范围为当年的3月21日至当年的9月20日。
优选地，所述第一日期设定范围的所述第一时间段至所述第三时间段的总时长短于所述第二日期设定范围的所述第一时间段至所述第三时间段的所述总时长。
优选地，所述第一时间段至第三时间段为充电时间，所述第四时间段为放电时间。
优选地，所述第一时间段和所述第三时间段的充电功率低于所述第二时间段的充电功率。
优选地，所述第二日期设定范围的所述第一时间段至所述第三时间段的所述充电功率高于所述第一日期设定范围的所述第一时间段至所述第三时间段的所述充电功率。
优选地，所述市电储能状态指所述第四时间段从放电时间改为充电时间，所述光伏储能***在所述市电储能状态下从一外部电网取电。
一种多能供电***，具体包括：
光伏发电单元；燃气发电单元；储能单元，连接所述光伏发电单元，所述燃气发电单元及外部电网；供电管理单元，连接所述光伏发电单元、所述燃气发电单元、所述储能单元及互联网；所述供电管理单元中存储有所述工作日和所述非工作日的日期范围、所述功率控制表、所述储能功率系数；所述供电管理单元根据所述光伏储能***的功率控制方法对所述储能单元进行控制；所述供电管理单元通过所述互联网接收天气信息，并通过所述互联网获取所述当前日期与所述当前时间。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：根据时间、季节、天气调整储能***的充放电功率，使储能***更好地适应光伏发电的功率，避免能源浪费；通过对控制方法的优化，在原有硬件的基础之上实现了更好的储能效果。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明实施例的控制方法示意图；
图2为现有技术中储能功率和光伏发电功率示意图；
图3为本发明实施例光、燃、储多能供电***的模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明包括一种光伏储能***的功率控制方法1，如图1所示，包括：
一种光伏储能***的功率控制方法1，包括：判断当前日期2是否位于第一日期设定范围或第二日期设定范围，并根据判断结果设置第一参数；判断当前日期2是否为工作日或非工作日，并根据判断结果设置第二参数；判断当前时间5是否为第一时间段或第二时间段或第三时间段或第四时间段，并根据判断结果设置第三参数；根据第一参数、第二参数、第三参数查找功率控制表，选择对应的功率控制数据；根据当前天气4选择对应的储能功率系数，根据储能功率系数对功率控制数据进行调整，输出功率控制参数；根据功率控制参数调整光伏储能***的储能功率。
具体地，如图2所示，现有技术中普遍存在光伏发电功率远高于储能***的储能功率，在一种实施例中，发电功率高于储能***的部分需要转移至一外部用电单位以避免电网倒灌。同时从图2中可以看出，光伏发电单元发电功率过高的部分主要是由于中午时分光照强度过大导致光伏发电单元的发电功率远远超过储能***的储能功率。根据日期、天气、时间等因素调整储能功率能够在不对原有设备进行调整的基础之上有效存储电能，避免能源浪费及用电隐患。
在一种较优的实施例中，如表1所示，第一日期设定范围为当年的9月21日至次年的3月20日；第二日期设定范围为当年的3月21日至当年的9月20日。
Figure BDA0003092599280000041
表1
在一种较优的实施例中，如表1所示，第一日期设定范围的第一时间段至第三时间段的总时长短于第二日期设定范围的第一时间段至第三时间段的总时长。
在一种较优的实施例中，第二日期设定范围的第一日期设定范围至第三周期的充电功率高于第一日期设定范围的第一日期设定范围至第三周期的充电功率。
具体地，通过设置第一日期设定范围和第二日期设定范围，可以适应不同季节的不同光照强度对光伏发电单元的影响。第一日期设定范围为9月21日至次年3月20日，日照时间短，光照强度低，故光伏发电单元的发电量较少，对应储能***的储能功率也相应减少；第二日期设定范围为3月21日至9月20日，日照时间长，光照强度高，故光伏发电单元的发电量较多，对应储能***的储能功率也相应增加；同时，9月21日至次年3月20日期间，日出与日落时间与3月21日至9月20日期间的日出日落时间也不同，所以需要根据不同的日出和日落时间来划分第一时间段和第四时间段，以此来适应不同季节的差异。根据这些区别设置不同的充电功率以适应光伏发电单元在不同季节的不同发电量，既有效利用了能源，避免了浪费，同时还能根据不同季节设置不同的储能***的充电功率。
在一种较优的实施例中，如表2所示，第一时间段至第三时间段为充电时间，第四时间段为放电时间，第一时间段和第三时间段的充电功率低于第二时间段的充电功率。
时间段 功率(kW) 充放电
第一时间段7:00-10:00 25 充电
第二时间段10:00-14:00 50 充电
第三时间段14:00-17:00 25 充电
第四时间段17:00-7:00 8 放电
表2
具体地，第二时间段10:00-14:00左右光照强度较大，在保证用户正常用电的前提下，通过设置较大的充电功率能够有效保证光伏发电单元在高光照强度下大量产生的电能不被浪费，在第一时间段7:00-10:00和第三时间段14:00-17:00之间设置较低的充电功率，在光照强度较低的时间段保障用户正常用电。
在一种较优的实施例中，储能功率系数根据天气设置有三种储能功率系数，对应的天气为晴天或多云天气、阴天天气和雨天天气。
具体地，如表3所示，在晴天及多云天气，光照强度大，设置储能功率系数为1，尽可能存储光伏发电单元输出的电能；在阴天天气和雨天天气，光照强度较弱，根据光照强度分别设置储能功率系数为0.6和0.2，在优先保障用户用电的前提下存储电能。
Figure BDA0003092599280000051
Figure BDA0003092599280000061
表3
进一步地，如图1所示，在第二日期设定范围中根据连续多日的天气设定一第一阈值6，第一阈值6用于将光伏储能***调整为市电储能状态，直至触发一第二阈值7。第一阈值6对应天气已经连续出现三次雨天天气且次日的天气仍是雨天天气；第二阈值7对应天气转为晴天或多云天气；市电储能状态指储能单元的第四时间段从放电时间改为充电时间，储能单元在市电储能状态下从一外部电网取电。
具体地，第二日期设定范围为3.21日-9.20日，这段时间内雨天较第一日期设定范围更多，容易遇到连续多日为雨天的气候。通过设置第一阈值可有效避免因多日雨天导致储能单元长期低电量运行，不能很好地保障用户用电需求的问题。
在一种较优的实施例中，如表4所示，当光伏储能***用于工作场所时，根据工作日和休息日的不同设置不同的充电功率。工作日的充电功率低于休息日的充电功率，用以保障用户工作时正常用电；休息日因用电设备减少，增加充电功率有助于使光伏储能***处于较高电量。
Figure BDA0003092599280000062
表4
在一种较优的实施例中，根据工作日和非工作日的日期范围、第一日期设定范围和第二日期设定范围、第一至第四时间段、与天气对应的功率控制系数设置的功率控制表如表5和表6所示。
Figure BDA0003092599280000063
Figure BDA0003092599280000071
表5
Figure BDA0003092599280000072
Figure BDA0003092599280000081
表6
一种多能供电***，如图3所示，具体包括：光伏发电单元9；燃气发电单元10；储能单元11，连接光伏发电单元9，燃气发电单元10及外部电网13；供电管理单元8，连接储能单元11及互联网；供电管理单元8中存储有功率控制表；功率控制表中包括与第一日期设定范围与第二日期设定范围、天气、储能功率***、时间段、工作日与非工作日对应的功率控制参数；供电管理单元8根据光伏储能***的功率控制方法对储能单元11进行控制；供电管理单元8通过互联网接收天气信息，并通过互联网获取当前日期与当前时间，供电***通过储能单元11给用电设备12供电。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光伏储能***的功率控制方法，其特征在于，包括：
判断当前日期是否位于第一日期设定范围或第二日期设定范围，并根据判断结果设置第一参数；
判断所述当前日期是否为工作日或非工作日，并根据判断结果设置第二参数；判断当前时间是否为第一时间段或第二时间段或第三时间段或第四时间段，并根据判断结果设置第三参数；
根据所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数查找功率控制表，选择对应的功率控制数据；
根据当前天气选择对应的储能功率系数，根据所述储能功率系数对所述功率控制数据进行调整，输出功率控制参数；
根据所述功率控制参数调整所述光伏储能***的储能功率。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述储能功率系数根据所述天气设置有三种所述储能功率系数，对应的所述天气为晴天或多云天气、阴天天气和雨天天气。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当所述当前日期位于所述第二日期设定范围，且所述当前天气触发第一阈值时，所述光伏储能***转为市电储能状态，直至触发第二阈值；
所述第一阈值对应所述天气已经连续出现三次所述雨天天气且次日的所述天气仍是所述雨天天气；
所述第二阈值对应所述天气转为所述晴天或多云天气。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述第一日期设定范围为当年的9月21日至次年的3月20日；
所述第二日期设定范围为当年的3月21日至当年的9月20日。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述第一日期设定范围的所述第一时间段至所述第三时间段的总时长短于所述第二日期设定范围的所述第一时间段至所述第三时间段的所述总时长。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述第一时间段至第三时间段为充电时间，所述第四时间段为放电时间。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述第一时间段和所述第三时间段的充电功率低于所述第二时间段的充电功率。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述第二日期设定范围的所述第一时间段至所述第三时间段的所述充电功率高于所述第一日期设定范围的所述第一时间段至所述第三时间段的所述充电功率。
9.根据权利要求6所述的功率控制方法，其特征在于，所述市电储能状态指所述第四时间段从放电时间改为充电时间，所述光伏储能***在所述市电储能状态下从外部电网取电。
10.一种多能供电***，其特征在于，用于实施权利要求1-9任意一项所述的光伏储能功率控制方法，具体包括：
光伏发电单元；
燃气发电单元；
储能单元，连接所述光伏发电单元，所述燃气发电单元及外部电网；
供电管理单元，连接所述光伏发电单元、所述燃气发电单元、所述储能单元及互联网；
所述供电管理单元中存储有所述功率控制表；
所述功率控制表中包括与所述第一日期设定范围与所述第二日期设定范围、所述天气、所述储能功率***、所述时间段、所述工作日与非工作日对应的所述功率控制参数；
所述供电管理单元根据所述光伏储能***的功率控制方法对所述储能单元进行控制；
所述供电管理单元通过所述互联网接收天气信息，并通过所述互联网获取所述当前日期与所述当前时间。
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