CN117895655A - 一种分布式光伏储能方法及*** - Google Patents

一种分布式光伏储能方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及光伏储能技术领域，具体涉及一种分布式光伏储能方法及***，包括光伏发电模块、智能电力转换模块、集成储能模块、能量管理模块、自适应网络控制模块、数据处理模块以及用户接口模块；其中，光伏发电模块：配置有多个光伏电池板，用于捕捉太阳能并将其转换为直流电；智能电力转换模块：包括至少一个逆变器用于将直流电转换为交流电，以及至少一个直流/直流转换器，用于优化电池充电过程中的电压匹配；集成储能模块：用于存储和管理电能，以应对能量供需变化。本发明，通过智能化的能量捕捉、优化的储能管理和先进的用户交互设计，显著提升能源利用效率，增强***稳定性，并改进电网整合能力。

Description

一种分布式光伏储能方法及***
技术领域
本发明涉及光伏储能技术领域，尤其涉及一种分布式光伏储能方法及***。
背景技术
在现有的能源管理体系中，光伏储能***的效率和响应性受到各种因素的限制，尤其是在分布式光伏发电领域，面临着能量捕捉效率不足、电能转换和分配的不优化以及***的低适应性等技术挑战。
首先，传统光伏发电***常常因为没有有效利用所有可用光照资源而导致能量捕集效率不高，其次，现有的能量转换设备，如逆变器和直流/直流转换器，通常不能在变化的环境和负载条件下保持最优的运行状态，这进一步限制了***的能量转换效率，此外，能量储存和管理方面的不足，如电池的充放电管理、预测能量需求和供应的不准确性，以及缺乏有效的故障预警机制，都导致了储能***的不稳定性和可靠性问题。
本发明旨在解决上述问题，通过引入一种高度集成且智能化的分布式光伏储能***，提高能量捕集效率，优化能量转换和分配，增强***的适应性，并提供用户友好的交互界面，同时实现与电网的智能化交互。
发明内容
基于上述目的，本发明提供了一种分布式光伏储能方法及***。
一种分布式光伏储能***，包括光伏发电模块、智能电力转换模块、集成储能模块、能量管理模块、自适应网络控制模块、数据处理模块以及用户接口模块；其中，
光伏发电模块：配置有多个光伏电池板，用于捕捉太阳能并将其转换为直流电，为***提供初级电能来源；
智能电力转换模块：包括至少一个逆变器用于将直流电转换为交流电，以及至少一个直流/直流转换器，用于优化电池充电过程中的电压匹配；
集成储能模块：用于存储和管理电能，以应对能量供需变化；
能量管理模块：电气连接至集成储能模块，监控储能状态，并实施能量分配优化策略，保障***对能量需求的快速响应；
自适应网络控制模块：通过物联网技术与电网、用户及光伏***的数据交换和通信，用于自动调节光伏发电和能量储存行为；
数据处理模块：用于处理***内外部数据流，执行算法以预测能量产出和需求，并进行故障诊断和预警；
用户接口模块：通过无线通信方式连接至数据处理模块，为用户提供实时***状态反馈，接收用户输入并调整***运行参数。
进一步的，所述光伏发电模块包括多晶硅光伏电池单元、表面反射减少层、最大功率点***、温度调节单元；其中，
多晶硅光伏电池单元：每个多晶硅光伏电池单元都由高效能量转换率的多晶硅材料制成，用于捕捉太阳光线并通过光电效应将其转换为直流电；
表面反射减少层：覆盖在每个光伏电池单元上，减少光线反射，增加光线的吸收量，以提高转换效率；
最大功率点***：与光伏电池单元电气连接，实时调整电池单元工作点以在任何给定时间实现最大功率输出；
温度调节单元：与光伏电池单元结合，用于监控和调节电池单元温度，防止过热，确保光伏电池单元在最佳温度范围内工作以维持高效能量转换；
其中，所述多晶硅光伏电池单元具有电池片布局以增大对太阳光的接收面积，所述最大功率点***通过对电池单元输出电压和电流的连续监控优化电能产出，而温度调节单元包括热传导材料层和散热片，以主动和被动方式维持电池单元的运行温度在预定的温度范围内。
进一步的，所述智能电力转换模块包括逆变器单元、直流/直流转换器单元、软件定义的控制算法以及自适应同步机制；其中，
逆变器单元：使用功率因数校正技术，用于将直流电转换为交流电；
直流/直流转换器单元：用于电压调节，以匹配光伏发电模块产出和储能模块输入的电压水平；
软件定义的控制算法：利用实时反馈控制算法，具体的采用PID控制器，根据公式：，调整逆变器和直流/直流转换器的输出，其中，/>代表输出功率，代表直流电压，/>代表直流电流，该算法通过输入的电压/>和电流/>以及预期的输出电压/>和电流/>来计算所需的功率因数校正和电流调整；
自适应同步机制：配置有一个同步控制器，用于调整逆变器输出以与电网频率和相位同步；
其中，所述PID控制器根据偏差调整操作参数，/>是预期输出/>与实际输出/>之间的差值，PID控制器使用公式：
，
其中，是控制器的响应，/>，/>和/>分别是比例、积分和微分增益，用于实现精确控制。
进一步的，所述集成储能模块包括多级电池管理单元、模块化电池单元、能量调节单元以及热管理单元；其中，
多级电池管理单元：用于监控和调节每个电池单元的充电和放电过程，确保电能以最高效率被存储和释放，该多级电池管理单元通过实施状态of charge SOC算法和状态of health SOH算法来评估和优化电池性能，其中，SOC用于提供即时的电池充电水平信息，SOH用于评估电池的整体健康状况；
模块化电池单元：每个单元包含锂离子电池，所述锂离子电池将并联或串联配置，以满足不同的能量容量和输出需求；
能量调节单元：利用电力电子技术，自动平衡和调配储存的能量，响应实时负载变化和优化充电策略；
热管理单元：使用热传感器和冷却机制来维持电池在理想的温度范围内，防止过热并保持电池效率；
其中，所述多级电池管理单元将运用公式：，其中代表充电或放电电流，/>代表电池容量，以计算电池当前的充电状态，所述能量调节单元根据来自能量管理模块的信号调整电池单元之间的能量流动，以支持对称和非对称负载情况下的电能需求。
进一步的，所述能量管理模块包括实时储能监控单元、能量分配优化算法以及动态响应调节器；其中，
实时储能监控单元：配置有传感器网络，实时监控电池单元的电压、电流、温度和充电状态，具体使用公式：，进行监控，其中，/>表示电池的充电状态，/>表示在时间/>和/>之间的电荷量变化，/>表示电池的总充电容量；
能量分配优化算法：基于线性编程优化技术计算并指派各储能单元的充放电任务，优化公式表示为：
，在满足***约束的前提下最小化能量成本，其中，/>和/>分别代表放电和充电功率，/>和/>分别代表放电和充电的单位成本；
动态响应调节器：使用模糊逻辑或神经网络的控制理论，实时调节能量输出以匹配负载需求变化；
其中，所述动态响应调节器则利用公式，其中，为***所需的净功率，/>为实时负载需求，/>为光伏模块在时间/>的输出功率，以调整充放电策略。
进一步的，所述自适应网络控制模块包括通信接口单元、数据分析与决策引擎以及自动调节单元；其中，
通信接口单元：配备有物联网的通信协议包括MQTT或CoAP，用于与电网、用户设备以及光伏***之间的双向数据交换；
数据分析与决策引擎：通过数据处理算法，以分析来自电网的需求信号和用户使用模式，自动调整光伏发电和储能行为，具体预测模型公式为：
，
其中，为预测的下一时间段的电能需求，/>为当前用户电能使用量，/>为来自电网的电能供应量，/>为环境因素；
自动调节单元：基于来自数据分析与决策引擎的指令，通过调制逆变器的工作频率和储能模块的充放电速率，以实现电能的即时供需平衡，具体的调节公式为：
./>，
其中，为调节响应，/>为***响应系数，/>为光伏模块的实际发电量。
进一步的，所述数据处理模块包括数据采集单元、预测分析单元以及故障诊断和预警单元；其中，
数据采集单元：装备有多种传感器接口，用于收集***内部的电气参数包括电压、电流、频率，以及外部环境参数包括光照强度、温度、天气条件；
预测分析单元：应用时间序列分析和机器学习技术，根据历史和实时数据计算未来的能量产出和需求，具体的预测公式表示为：
，
其中，表示预测的能量产出或需求，在未来时间代表历史能量数据，/>代表当前环境参数，/>代表需求趋势；
故障诊断和预警单元：利用模式识别和异常检测算法，来识别***操作中的异常模式，并通过公式：来触发预警，
其中，代表在时间/>的异常指标，/>，和/>分别表示电压、电流和温度的传感器读数。
进一步的，所述用户接口模块包括图形用户界面、输入接收单元以及参数调整逻辑单元；其中，
图形用户界面：通过触摸屏或网络界面提供，用于展示实时的***数据，包括但不限于光伏发电量、储能电量、实时功耗和***效率，以直观图表和指示器的形式；
输入接收单元：装备有接收用户设置指令的接口包括调节家庭能耗模式、设定储能***的充电或放电优先级，以及指定特定时间段内的能量使用策略；
参数调整逻辑单元：基于用户的输入和***当前状态，通过算法自动计算并更新***运行参数，具体的调整公式表示为：
，
其中，代表在时间/>用户设定的***参数，/>为用户输/>的设定值，为***的当前状态指标。
一种分布式光伏储能方法，包括以下步骤：
S1：部署多个光伏发电模块，捕捉太阳能并将其转换为直流电；
S2：实时监控光伏发电模块产生的直流电并通过智能电力转换模块将其转换为适合储存或供应负载使用的电能形式；
S3：利用集成储能模块储存所转换的电能，并根据实时能量需求优化储存电能的分配；
S4：使用能量管理模块监控储能状态并基于预测数据实施能量分配优化策略；
S5：通过自适应网络控制模块，结合物联网技术实现与电网、用户及光伏***的数据交换和通信，并自动调节光伏发电和能量储存行为；
S6：处理来自***内部和外部的数据流，执行预测算法以估计未来能量产出和需求，并基于这些预测调整光伏发电和储能行为；
S7：当检测到潜在的***运行异常时，进行故障诊断和预警，以维护***的稳定运行；
S8：提供一个用户接口模块，允许用户实时查看***状态和修改***运行参数，以满足个性化的能量使用需求。
本发明的有益效果：
本发明，通过集成高效的光伏发电模块和智能电力转换模块，显著提高了能量捕捉和转换效率，这种***不仅能够更有效地利用太阳能，还能根据实时环境数据和负载需求自动调整能量转换过程，从而减少能量损失并提升整体能源利用率。
本发明，集成储能模块和能量管理模块为用户提供了更为稳定和可靠的能量供应，通过精确预测能量需求和供应，优化储能单元的充放电过程，并实现故障的早期诊断与预警，极大地提升了储能***的操作安全性和经济性。
本发明，通过自适应网络控制模块和用户接口模块的引入，实现了***与电网、用户以及其他光伏***的智能交互，这不仅使得能源管理变得更加用户友好和高效，还使***能够更好地适应分布式能源资源日益增多的现代电网环境，从而提高电网的稳定性和响应能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的分布式光伏储能***示意图；
图2为本发明实施例的分布式光伏储能方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1-2所示，一种分布式光伏储能***，包括光伏发电模块、智能电力转换模块、集成储能模块、能量管理模块、自适应网络控制模块、数据处理模块以及用户接口模块；其中，
光伏发电模块：配置有多个光伏电池板，用于捕捉太阳能并将其转换为直流电，为***提供初级电能来源；
智能电力转换模块：包括至少一个逆变器用于将直流电转换为交流电，以及至少一个直流/直流转换器，用于优化电池充电过程中的电压匹配；
集成储能模块：用于存储和管理电能，以应对能量供需变化；
能量管理模块：电气连接至集成储能模块，监控储能状态，并实施能量分配优化策略，保障***对能量需求的快速响应；
自适应网络控制模块：通过物联网技术与电网、用户及光伏***的数据交换和通信，用于自动调节光伏发电和能量储存行为；
数据处理模块：用于处理***内外部数据流，执行算法以预测能量产出和需求，并进行故障诊断和预警；
用户接口模块：通过无线通信方式连接至数据处理模块，为用户提供实时***状态反馈，接收用户输入并调整***运行参数。
光伏发电模块包括多晶硅光伏电池单元、表面反射减少层、最大功率点***、温度调节单元；其中，
多晶硅光伏电池单元：每个多晶硅光伏电池单元都由高效能量转换率的多晶硅材料制成，用于捕捉太阳光线并通过光电效应将其转换为直流电；
表面反射减少层：覆盖在每个光伏电池单元上，减少光线反射，增加光线的吸收量，以提高转换效率；
最大功率点***（MPPT）：与光伏电池单元电气连接，实时调整电池单元工作点以在任何给定时间实现最大功率输出；
温度调节单元：与光伏电池单元结合，用于监控和调节电池单元温度，防止过热，确保光伏电池单元在最佳温度范围内工作以维持高效能量转换；
其中，多晶硅光伏电池单元具有电池片布局以增大对太阳光的接收面积，最大功率点***通过对电池单元输出电压和电流的连续监控优化电能产出，而温度调节单元包括热传导材料层和散热片，以主动和被动方式维持电池单元的运行温度在预定的温度范围内。
智能电力转换模块包括逆变器单元、直流/直流转换器单元、软件定义的控制算法以及自适应同步机制；其中，
逆变器单元：使用功率因数校正技术，用于将直流电转换为交流电；
直流/直流转换器单元：用于电压调节，以匹配光伏发电模块产出和储能模块输入的电压水平；
软件定义的控制算法：利用实时反馈控制算法，具体的采用PID控制器，根据公式：，调整逆变器和直流/直流转换器的输出，其中，/>代表输出功率，代表直流电压，/>代表直流电流，该算法通过输入的电压/>和电流/>以及预期的输出电压/>和电流/>来计算所需的功率因数校正和电流调整；
自适应同步机制：配置有一个同步控制器，用于调整逆变器输出以与电网频率和相位同步；
其中，PID控制器根据偏差调整操作参数，/>是预期输出/>与实际输出/>之间的差值，PID控制器使用公式：
，
其中，是控制器的响应，/>，/>和/>分别是比例、积分和微分增益，用于实现精确控制。
集成储能模块包括多级电池管理单元、模块化电池单元、能量调节单元以及热管理单元；其中，
多级电池管理单元（BMS）：用于监控和调节每个电池单元的充电和放电过程，确保电能以最高效率被存储和释放，该多级电池管理单元通过实施状态of charge SOC算法和状态of health SOH算法来评估和优化电池性能，其中，SOC用于提供即时的电池充电水平信息，SOH用于评估电池的整体健康状况；
模块化电池单元：每个单元包含锂离子电池，锂离子电池将并联或串联配置，以满足不同的能量容量和输出需求，确保***的可扩展性和灵活性；
能量调节单元：利用电力电子技术，自动平衡和调配储存的能量，响应实时负载变化和优化充电策略，以减少能量损耗并延长电池寿命；
热管理单元：使用热传感器和冷却机制（如液体冷却或空气冷却）来维持电池在理想的温度范围内，防止过热并保持电池效率；
其中，多级电池管理单元将运用公式：，其中/>代表充电或放电电流，/>代表电池容量，以计算电池当前的充电状态，能量调节单元根据来自能量管理模块的信号调整电池单元之间的能量流动，以支持对称和非对称负载情况下的电能需求。
能量管理模块包括实时储能监控单元、能量分配优化算法以及动态响应调节器；其中，
实时储能监控单元：配置有传感器网络，实时监控电池单元的电压、电流、温度和充电状态，具体使用公式：，进行监控，其中，/>表示电池的充电状态，/>表示在时间/>和/>之间的电荷量变化，/>表示电池的总充电容量；
能量分配优化算法：基于线性编程优化技术计算并指派各储能单元的充放电任务，优化公式表示为：
，在满足***约束的前提下最小化能量成本，其中，/>和/>分别代表放电和充电功率，/>和/>分别代表放电和充电的单位成本；
动态响应调节器：使用模糊逻辑或神经网络的控制理论，实时调节能量输出以匹配负载需求变化，确保能量供应的稳定性；
其中，动态响应调节器则利用公式，其中，为***所需的净功率，/>为实时负载需求，/>为光伏模块在时间/>的输出功率，以调整充放电策略，满足实时的能量需求。
自适应网络控制模块包括通信接口单元、数据分析与决策引擎以及自动调节单元；其中，
通信接口单元：配备有物联网的通信协议包括MQTT或CoAP，用于与电网、用户设备以及光伏***之间的双向数据交换；
数据分析与决策引擎：通过数据处理算法，以分析来自电网的需求信号和用户使用模式，自动调整光伏发电和储能行为，具体预测模型公式为：
，
其中，为预测的下一时间段的电能需求，/>为当前用户电能使用量，/>为来自电网的电能供应量，/>为环境因素，如天气状况；
自动调节单元：基于来自数据分析与决策引擎的指令，通过调制逆变器的工作频率和储能模块的充放电速率，以实现电能的即时供需平衡，具体的调节公式为：
./>，
其中，为调节响应，/>为***响应系数，/>为光伏模块的实际发电量。
数据处理模块包括数据采集单元、预测分析单元以及故障诊断和预警单元；其中，
数据采集单元：装备有多种传感器接口，用于收集***内部的电气参数包括电压、电流、频率，以及外部环境参数包括光照强度、温度、天气条件；
预测分析单元：应用时间序列分析和机器学习技术，如随机森林或神经网络，根据历史和实时数据计算未来的能量产出和需求，具体的预测公式表示为：
，
其中，表示预测的能量产出或需求，在未来时间代表历史能量数据，/>代表当前环境参数，/>代表需求趋势；
故障诊断和预警单元：利用模式识别和异常检测算法，如支持向量机SVM或异常值检测，来识别***操作中的异常模式，并通过公式：来触发预警，
其中，代表在时间/>的异常指标，/>，和/>分别表示电压、电流和温度的传感器读数；
其中，数据采集单元能确保高质量和高精度的数据输入，预测分析单元将不断优化其模型以提高预测的准确性，故障诊断和预警单元对潜在的故障进行实时监控，确保***的稳定运行和安全性。
用户接口模块包括图形用户界面、输入接收单元以及参数调整逻辑单元；其中，
图形用户界面：通过触摸屏或网络界面提供，用于展示实时的***数据，包括但不限于光伏发电量、储能电量、实时功耗和***效率，以直观图表和指示器的形式；
输入接收单元：装备有接收用户设置指令的接口包括调节家庭能耗模式、设定储能***的充电或放电优先级，以及指定特定时间段内的能量使用策略；
参数调整逻辑单元：基于用户的输入和***当前状态，通过算法自动计算并更新***运行参数，如光伏输出功率限制或储能放电速率，具体的调整公式表示为：
，
其中，代表在时间/>用户设定的***参数，/>为用户输/>的设定值，为***的当前状态指标；
其中，图形用户界面能确保用户能够实时监控***状态并轻松进行设定调整，输入接收单元允许用户通过简单的交互来改变***设置，参数调整逻辑单元保证了***参数能够快速响应用户的需求变化，优化***性能。
一种分布式光伏储能方法，包括以下步骤：
S1：部署多个光伏发电模块，捕捉太阳能并将其转换为直流电；
S2：实时监控光伏发电模块产生的直流电并通过智能电力转换模块将其转换为适合储存或供应负载使用的电能形式；
S3：利用集成储能模块储存所转换的电能，并根据实时能量需求优化储存电能的分配；
S4：使用能量管理模块监控储能状态并基于预测数据实施能量分配优化策略，确保***对能量需求的快速响应；
S5：通过自适应网络控制模块，结合物联网技术实现与电网、用户及光伏***的数据交换和通信，并自动调节光伏发电和能量储存行为；
S6：处理来自***内部和外部的数据流，执行预测算法以估计未来能量产出和需求，并基于这些预测调整光伏发电和储能行为；
S7：当检测到潜在的***运行异常时，进行故障诊断和预警，以维护***的稳定运行；
S8：提供一个用户接口模块，允许用户实时查看***状态和修改***运行参数，以满足个性化的能量使用需求。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分布式光伏储能***，其特征在于，包括光伏发电模块、智能电力转换模块、集成储能模块、能量管理模块、自适应网络控制模块、数据处理模块以及用户接口模块；其中，
光伏发电模块：配置有多个光伏电池板，用于捕捉太阳能并将其转换为直流电，为***提供初级电能来源；
智能电力转换模块：包括至少一个逆变器用于将直流电转换为交流电，以及至少一个直流/直流转换器，用于优化电池充电过程中的电压匹配；
集成储能模块：用于存储和管理电能，以应对能量供需变化；
能量管理模块：电气连接至集成储能模块，监控储能状态，并实施能量分配优化策略，保障***对能量需求的快速响应；
自适应网络控制模块：通过物联网技术与电网、用户及光伏***的数据交换和通信，用于自动调节光伏发电和能量储存行为；
数据处理模块：用于处理***内外部数据流，执行算法以预测能量产出和需求，并进行故障诊断和预警；
用户接口模块：通过无线通信方式连接至数据处理模块，为用户提供实时***状态反馈，接收用户输入并调整***运行参数。
2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏储能***，其特征在于，所述光伏发电模块包括多晶硅光伏电池单元、表面反射减少层、最大功率点***、温度调节单元；其中，
多晶硅光伏电池单元：每个多晶硅光伏电池单元都由高效能量转换率的多晶硅材料制成，用于捕捉太阳光线并通过光电效应将其转换为直流电；
表面反射减少层：覆盖在每个光伏电池单元上，减少光线反射，增加光线的吸收量，以提高转换效率；
最大功率点***：与光伏电池单元电气连接，实时调整电池单元工作点以在任何给定时间实现最大功率输出；
温度调节单元：与光伏电池单元结合，用于监控和调节电池单元温度，防止过热，确保光伏电池单元在最佳温度范围内工作以维持高效能量转换；
其中，所述多晶硅光伏电池单元具有电池片布局以增大对太阳光的接收面积，所述最大功率点***通过对电池单元输出电压和电流的连续监控优化电能产出，而温度调节单元包括热传导材料层和散热片，以主动和被动方式维持电池单元的运行温度在预定的温度范围内。
3.根据权利要求2所述的一种分布式光伏储能***，其特征在于，所述智能电力转换模块包括逆变器单元、直流/直流转换器单元、软件定义的控制算法以及自适应同步机制；其中，
逆变器单元：使用功率因数校正技术，用于将直流电转换为交流电；
直流/直流转换器单元：用于电压调节，以匹配光伏发电模块产出和储能模块输入的电压水平；
软件定义的控制算法：利用实时反馈控制算法，具体的采用PID控制器，根据公式：，调整逆变器和直流/直流转换器的输出，其中，/>代表输出功率，代表直流电压，/>代表直流电流，该算法通过输入的电压/>和电流/>以及预期的输出电压/>和电流/>来计算所需的功率因数校正和电流调整；
自适应同步机制：配置有一个同步控制器，用于调整逆变器输出以与电网频率和相位同步；
其中，所述PID控制器根据偏差调整操作参数，/>是预期输出/>与实际输出/>之间的差值，PID控制器使用公式：
，
其中，是控制器的响应，/>，/>和/>分别是比例、积分和微分增益，用于实现精确控制。
4.根据权利要求3所述的一种分布式光伏储能***，其特征在于，所述集成储能模块包括多级电池管理单元、模块化电池单元、能量调节单元以及热管理单元；其中，
多级电池管理单元：用于监控和调节每个电池单元的充电和放电过程，确保电能以最高效率被存储和释放，该多级电池管理单元通过实施状态of charge SOC算法和状态ofhealth SOH算法来评估和优化电池性能，其中，SOC用于提供即时的电池充电水平信息，SOH用于评估电池的整体健康状况；
模块化电池单元：每个单元包含锂离子电池，所述锂离子电池将并联或串联配置，以满足不同的能量容量和输出需求；
能量调节单元：利用电力电子技术，自动平衡和调配储存的能量，响应实时负载变化和优化充电策略；
热管理单元：使用热传感器和冷却机制来维持电池在理想的温度范围内，防止过热并保持电池效率；
其中，所述多级电池管理单元将运用公式：，其中/>代表充电或放电电流，/>代表电池容量，以计算电池当前的充电状态，所述能量调节单元根据来自能量管理模块的信号调整电池单元之间的能量流动，以支持对称和非对称负载情况下的电能需求。
5.根据权利要求4所述的一种分布式光伏储能***，其特征在于，所述能量管理模块包括实时储能监控单元、能量分配优化算法以及动态响应调节器；其中，
实时储能监控单元：配置有传感器网络，实时监控电池单元的电压、电流、温度和充电状态，具体使用公式：，进行监控，其中，/>表示电池的充电状态，/>表示在时间/>和/>之间的电荷量变化，/>表示电池的总充电容量；
能量分配优化算法：基于线性编程优化技术计算并指派各储能单元的充放电任务，优化公式表示为：
，在满足***约束的前提下最小化能量成本，其中，/>和/>分别代表放电和充电功率，/>和分别代表放电和充电的单位成本；
动态响应调节器：使用模糊逻辑或神经网络的控制理论，实时调节能量输出以匹配负载需求变化；
其中，所述动态响应调节器则利用公式，其中，为***所需的净功率，/>为实时负载需求，/>为光伏模块在时间/>的输出功率，以调整充放电策略。
6.根据权利要求5所述的一种分布式光伏储能***，其特征在于，所述自适应网络控制模块包括通信接口单元、数据分析与决策引擎以及自动调节单元；其中，
通信接口单元：配备有物联网的通信协议包括MQTT或CoAP，用于与电网、用户设备以及光伏***之间的双向数据交换；
数据分析与决策引擎：通过数据处理算法，以分析来自电网的需求信号和用户使用模式，自动调整光伏发电和储能行为，具体预测模型公式为：
，
其中，为预测的下一时间段的电能需求，/>为当前用户电能使用量，/>为来自电网的电能供应量，/>为环境因素；
自动调节单元：基于来自数据分析与决策引擎的指令，通过调制逆变器的工作频率和储能模块的充放电速率，以实现电能的即时供需平衡，具体的调节公式为：
./>，
其中，为调节响应，/>为***响应系数，/>为光伏模块的实际发电量。
7.根据权利要求6所述的一种分布式光伏储能***，其特征在于，所述数据处理模块包括数据采集单元、预测分析单元以及故障诊断和预警单元；其中，
数据采集单元：装备有多种传感器接口，用于收集***内部的电气参数包括电压、电流、频率，以及外部环境参数包括光照强度、温度、天气条件；
预测分析单元：应用时间序列分析和机器学习技术，根据历史和实时数据计算未来的能量产出和需求，具体的预测公式表示为：
，
其中，表示预测的能量产出或需求，在未来时间代表历史能量数据，/>代表当前环境参数，/>代表需求趋势；
故障诊断和预警单元：利用模式识别和异常检测算法，来识别***操作中的异常模式，并通过公式：来触发预警，
其中，代表在时间/>的异常指标，/>，和/>分别表示电压、电流和温度的传感器读数。
8.根据权利要求7所述的一种分布式光伏储能***，其特征在于，所述用户接口模块包括图形用户界面、输入接收单元以及参数调整逻辑单元；其中，
图形用户界面：通过触摸屏或网络界面提供，用于展示实时的***数据，包括但不限于光伏发电量、储能电量、实时功耗和***效率，以直观图表和指示器的形式；
输入接收单元：装备有接收用户设置指令的接口包括调节家庭能耗模式、设定储能***的充电或放电优先级，以及指定特定时间段内的能量使用策略；
参数调整逻辑单元：基于用户的输入和***当前状态，通过算法自动计算并更新***运行参数，具体的调整公式表示为：
，
其中，代表在时间/>用户设定的***参数，/>为用户输/>的设定值，/>为***的当前状态指标。
9.一种分布式光伏储能方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：部署多个光伏发电模块，捕捉太阳能并将其转换为直流电；
S2：实时监控光伏发电模块产生的直流电并通过智能电力转换模块将其转换为适合储存或供应负载使用的电能形式；
S3：利用集成储能模块储存所转换的电能，并根据实时能量需求优化储存电能的分配；
S4：使用能量管理模块监控储能状态并基于预测数据实施能量分配优化策略；
S5：通过自适应网络控制模块，结合物联网技术实现与电网、用户及光伏***的数据交换和通信，并自动调节光伏发电和能量储存行为；
S6：处理来自***内部和外部的数据流，执行预测算法以估计未来能量产出和需求，并基于这些预测调整光伏发电和储能行为；
S7：当检测到潜在的***运行异常时，进行故障诊断和预警，以维护***的稳定运行；
S8：提供一个用户接口模块，允许用户实时查看***状态和修改***运行参数，以满足个性化的能量使用需求。
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