CN104713189A - 光伏空调系统的控制方法以及光伏空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光伏空调系统的控制方法以及光伏空调系统，其中，光伏空调系统的控制方法包括如下步骤：步骤S10：预测光伏发电系统接收到的光照强度；步骤S20：至少根据预测的光伏发电系统接收到的光照强度确定光伏空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能。本发明的光伏空调系统的控制方法以及光伏空调系统能够提前选择是否采用光伏发电系统为空调系统提供电能，避免了空调系统频繁切换供电方式，提高了空调系统的稳定性。

Description

光伏空调系统的控制方法以及光伏空调系统

技术领域

本发明涉及光伏空调系统技术领域，具体而言，涉及一种光伏空调系统的控制方法以及光伏空调系统。

背景技术

目前，空调系统采用的供电方式有两种，一种是采用光伏发电系统提供的电能，另一种是采用电网发电系统（传统发电方式）提供的电能，上述三个系统的总和称为光伏空调系统。具体地，光伏发电系统的发电功率充足时，通过该光伏发电系统给空调系统供电；如果光伏发电系统的发电功率不足时，则通过电网发电系统给空调系统供电。光伏发电系统的发电功率与其接收到的光照强度成等比关系，光照强度越强，光伏发电系统的发电功率就越大。但是，不同的地域、时间、气象等因素均决定了光照强度的大小；特别是多云、阴雨、沙尘暴等气象因子的时时变化，造成光照强度的波动变化。由于上述天气波动变化，致使光照强度产生波动变化，直接造成光伏发电系统的发电功率的产生波动变化，导致光伏发电系统的发电功率有时能满足空调系统的耗电功率，有时不能满足空调系统的耗电功率。当光伏发电系统的发电功率不能满足空调系统的耗电功率时，要控制空调系统使其采用电网发电系统提供的电能，而当光伏发电系统的发电功率能满足空调系统的耗电功率时，控制空调系统重新采用光伏发电系统提供的电能，造成空调系统频繁切换供电方式，造成空调系统的不稳定。

发明内容

本发明旨在提供一种提高空调系统稳定性的光伏空调系统的控制方法以及光伏空调系统。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光伏空调系统的控制方法，包括如下步骤：步骤S10：预测光伏发电系统接收到的光照强度；步骤S20：至少根据预测的光伏发电系统接收到的光照强度确定空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能。

进一步地，在步骤S20之后还包括：步骤S31：如果确定空调系统采用光伏发电系统提供的电能，则至少根据预测的光伏发电系统接收到的光照强度调节空调系统的耗电功率。

进一步地，步骤S31进一步包括：至少根据预测的光照强度确定空调系统的制冷温度或制热温度。

进一步地，在步骤S20之后还包括：步骤S32：如果确定空调系统不采用光伏发电系统提供的电能，则该空调系统采用电网发电系统提供的电能。

进一步地，步骤S10进一步包括：根据天气预报数据预测光伏发电系统接收到的光照强度。

进一步地，步骤S20进一步包括：基于确定的光伏发电系统接收到的光照强度与该光照强度下所能产生的发电功率之间的对应关系，预测光伏发电系统的发电功率；根据预测的光伏发电系统的发电功率确定空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能。

进一步地，在步骤S20中：至少根据预测的光伏发电系统接收到的光照强度以及预测的空调系统所在环境的温度确定是否采用该光伏发电系统为该空调系统提供电能。

进一步地，步骤S20进一步包括：根据天气预报数据预测空调系统所在环境的温度。

进一步地，在步骤S31中：如果确定采用光伏发电系统为空调系统提供电能，则至少根据预测的光伏发电系统接收到的光照强度以及预测的空调系统所在环境的温度调节空调系统的耗电功率。

进一步地，步骤S31进一步包括：至少根据预测的光照强度以及预测的空调系统所在环境的温度确定空调系统的制冷温度或制热温度。

进一步地，对应关系中的光伏发电系统接收到的光照强度为该光伏发电系统在一天的光照时间内接收到的光照强度的平均值。

进一步地，在步骤S20之后还包括：步骤S31：如果确定空调系统采用光伏发电系统提供的电能，则至少根据光伏发电系统实际接收到的光照强度调节空调系统的耗电功率。

进一步地，在步骤S31中：如果确定采用光伏发电系统为空调系统提供电能，则至少根据光伏发电系统实际接收到的光照强度以及空调系统所在环境的实际温度调节空调系统的耗电功率。

根据本发明的另一方面，提供了一种光伏空调系统，包括：空调系统；光伏发电系统，与空调系统连接，光伏空调系统还包括：远程气象信息采集装置，至少用于采集预测的光伏发电系统接收到的光照强度；控制装置，分别与远程气象信息采集装置以及空调系统连接。

进一步地，光伏发电系统包括：本地气象信息采集装置，与控制装置连接，气象信息采集装置至少用于采集光伏发电系统实际接收到的光照强度；

进一步地，空调系统包括：温度测量器，与控制装置连接。

应用本发明的技术方案，预测光伏发电系统接收到的光照强度，通过该光照强度来确定空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能，这样，能够提前确定空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能，由上述分析可知，本发明的光伏空调系统的控制方法能够提前选择是否采用光伏发电系统为空调系统提供电能，避免了空调系统频繁切换供电方式，提高了空调系统的稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的光伏空调系统的控制方法的实施例的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，实施例一的光伏空调系统的控制方法包括步骤S10和步骤S20，其中，步骤S10：预测光伏发电系统接收到的光照强度。步骤S20：根据预测的光伏发电系统接收到的光照强度确定光伏空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能。

应用实施例一的光伏空调系统的控制方法，预测光伏发电系统接收到的光照强度，通过该光照强度来确定空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能，这样，能够提前确定空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能，由上述分析可知，实施例一的光伏空调系统的控制方法能够提前选择是否采用光伏发电系统为空调系统提供电能，避免了空调系统频繁切换供电方式，提高了空调系统的稳定性。需要说明的是，光照强度是确定空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能的一个考虑因素，但不是唯一的考虑因素。

如图1所示，在实施例一中，步骤S20之后还包括步骤S31。步骤S31：如果确定空调系统采用光伏发电系统提供的电能，则根据预测的光伏发电系统接收到的光照强度调节空调系统的耗电功率。为了尽可能地控制空调系统采用光伏发电系统提供的电能，以达到利用可再生能源的目的。可以在保证空调系统满足正常的生活或生产所需要输入的功率（即消耗功率）的前提下，通过减低目前空调系统的消耗功率以适应光伏发电系统的发电功率，或者，通过提高目前空调系统的消耗功率以充分利用光伏发电系统的发电功率，避免能源的浪费。

如图1所示，在实施例一中，步骤S31进一步包括：根据预测的光照强度确定空调系统的制冷温度或制热温度。通过控制空调系统的制冷温度或制热温度，即可调整空调系统的耗电功率。上述调整空调系统的耗电功率的方式直接有效，能够使空调系统快速适应光伏发电系统的发电功率。

如图1所示，在实施例一中，步骤S20进一步包括：根据天气预报数据预测光伏发电系统接收到的光照强度。通过天气预报数据能够准确方便地获知未来数天的光照强度，进而能够快速预测光伏发电系统接收到的光照强度。

实施例一中，步骤S20进一步包括：基于确定的光伏发电系统接收到的光照强度与该光照强度下所能产生的发电功率之间的对应关系，预测光伏发电系统的发电功率，根据预测的光伏发电系统的发电功率确定空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能。由于确定了光伏发电系统接收到的光照强度与对应光照强度的发电功率，因此，找到该光照强度对应的光伏发电系统的发电功率，这样，就能够预测的光伏发电系统的发电功率，根据预测的光伏发电系统的发电功率与空调系统目前所需的耗电功率，即可得出空调系统是否采用光伏发电系统提供的电能。具体地，如果预测的光伏发电系统的发电功率大于或等于空调系统目前所需的耗电功率，那么，控制空调系统采用光伏发电系统提供的电能，如果预测的光伏发电系统的发电功率小于空调系统目前所需的耗电功率，那么，控制空调系统不采用光伏发电系统提供的电能。当然，也可以根据预测的光伏发电系统的发电功率与预测的空调系统所需的耗电功率，得出空调系统是否采用光伏发电系统提供的电能。优选地，确定光伏发电系统接收到的光照强度与对应光照强度的发电功率的曲线图，这样，能够快速准确的查找到与预测的光照强度对应的发电功率。需要说明的是，上述确定的光伏发电系统接收到的光照强度是多个不同数值的光照强度，发电功率是分别对应不同光照强度的多个发电功率。

如图1所示，在实施例一中，步骤S20之后还包括步骤S32。步骤S32：确定空调系统不采用光伏发电系统提供的电能，该空调系统采用电网发电系统提供的电能。这样，能够保证空调系统的正常工作。例如，在夏天，如果要有连续长时间的阴雨天气，则空调系统自动提高制冷温度，并采用电网发电系统提供的电能。优选地，光伏空调系统的控制结合本地气象台（即光伏发电系统自带的小型气象信息采集装置，包括采集风速、温度、辐射量等）和气象局对当地的气象预报对空调系统采用何种方式供电以及耗电功率进行控制。

在实施例一中，步骤S10进一步包括：对应关系中的光伏发电系统接收到的光照强度为该光伏发电系统在一天的光照时间内接收到的光照强度的平均值。通过确定光伏发电系统在一天的光照时间内接收到的光照强度的平均值与该光伏发电系统在该天的发电功率，能够使通过光照强度预测的发电功率更稳定，保证了空调系统在工作时的稳定性。

本申请实施例二的光伏空调系统的控制方法与实施例一的区别在于，确定是否采用光伏发电系统为空调系统提供电能时考虑的因素有所增加。具体地，在实施例二中，步骤S20为：根据预测的光伏发电系统接收到的光照强度以及预测的空调系统所在环境的温度确定是否采用该光伏发电系统为该空调系统提供电能。由上述内容可知，实施例二的光伏空调系统的控制方法考虑了空调系统所在环境的温度对是否采用光伏发电系统为该空调系统提供电能的影响。具体地，假设空调系统处于制冷状态，并且该空调系统的制冷温度（设定温度）一致，如果预测的空调系统所在环境的温度比较高，那么，空调系统在未来几天的输入功率（耗电功率）就比较高，如果预测的空调系统所在环境的温度比较低，那么，空调系统在未来几天的输入功率（耗电功率）就比较低。通过考虑预测的空调系统所在环境的温度能够更准确地确定是否采用光伏发电系统为该空调系统提供电能，进一步提高空调系统的稳定性。

在实施例二中，步骤S20进一步包括：根据天气预报数据预测空调系统所在环境的温度。通过天气预报数据能够快速准确的确定获知未来数天的空调系统所在环境的温度，并且能够同时获知未来数天的光照强度，一举两得。

在实施例二中，步骤S31为：如果确定采用光伏发电系统为空调系统提供电能，则根据预测的光伏发电系统接收到的光照强度以及预测的空调系统所在环境的温度调节空调系统的耗电功率。同理，通过考虑预测的空调系统所在环境的温度能够更准确地调节空调系统的耗电功率，进一步提高空调系统的稳定性。

在实施例二中，步骤S31进一步包括：根据预测的光照强度以及预测的空调系统所在环境的温度确定空调系统的制冷温度或制热温度。同理，通过考虑预测的空调系统所在环境的温度能够更合理地确定空调系统的制冷温度或制热温度，进一步提高空调系统的稳定性和舒适性。

由于阴云天气，云层偶尔会遮住阳光，造成光伏发电系统实际接收到的光照强度在短时间内波动变换。为了适应上述波动，本申请实施例三的光伏空调系统的控制方法与实施例一的区别在于，调节空调系统耗电功率所考虑的因素有所变化，也就是说，步骤S31有所不同。具体地，在实施例三中，步骤S31：如果确定空调系统采用光伏发电系统提供的电能，则至少根据光伏发电系统实际接收到的光照强度调节空调系统的耗电功率。通过光伏发电系统实际接收到的光照强度来调节空调系统的耗电功率的方式，能够实现空调系统的耗电功率更加适应光伏发电系统的发电功率，进一步利用光伏能源的同时，提高了空调系统的安全性。优选地，通过光伏发电系统实际接收到的光照强度来确定空调系统的制冷温度或制热温度。当然，实施例三中的步骤S31与实施例一中的步骤S31或实施例二中的步骤S31能够结合在一起，例如，实施例三中的步骤S31与实施例一中的步骤S31结合在一起，根据预测的光伏发电系统接收到的光照强度以及光伏发电系统实际接收到的光照强度调节空调系统的耗电功率。预测的光伏发电系统接收到的光照强度起到宏观调控的作用以及决定空调系统的耗电功率的常态值，而光伏发电系统实际接收到的光照强度起到微观调控的作用以及决定空调系统的耗电功率的变化值。

本申请实施例四的光伏空调系统的控制方法与实施例三的区别在于，调节空调系统耗电功率所考虑的因素有所增加。具体地，在实施例四中，步骤S31：如果确定采用光伏发电系统为空调系统提供电能，则根据光伏发电系统实际接收到的光照强度以及空调系统所在环境的实际温度调节空调系统的耗电功率。由上述内容可知，实施例四在实施例三的基础上考虑了空调系统所在环境的实际温度对空调系统的耗电功率的影响。进一步提高了空调系统的适应性。同理，实施例四中的步骤S31与实施例一中的步骤S31或实施例二中的步骤S31能够结合在一起，例如，实施例三中的步骤S31与实施例二中的步骤S31结合在一起，预测的空调系统所在环境的温度调节起到宏观调控的作用以及决定空调系统的耗电功率的常态值，而空调系统所在环境的实际温度起到微观调控的作用以及决定空调系统的耗电功率的变化值。

本申请还提供了一种光伏空调系统，本实施例的光伏空调系统（未图示）包括空调系统、光伏发电系统、控制装置以及远程气象信息采集装置。光伏发电系统与空调系统连接，这样，光伏发电系统可以为空调系统提供电能。由于，远程气象信息采集装置用于采集预测的光伏发电系统接收到的光照强度，控制装置分别与远程气象信息采集装置以及空调系统连接。因此，能够将预测的光伏发电系统接收到的光照强度输入控制装置，并由控制装置控制控制空调系统是否采用光伏发电系统提供的电能。优选地，远程气象信息采集装置为控制机房中连接至互联网的PC机，从互联网上获取天气情况。

光伏发电系统包括本地气象信息采集装置，本地气象信息采集装置采集光伏发电系统实际接收到的光照强度。控制装置与本地气象信息采集装置连接。由于控制装置与空调系统连接，本地气象信息采集装置通过将采集到光伏发电系统实际接收到的光照强度通过控制装置传递给空调系统，以便于空调系统在控制装置的作用下调整耗电功率，使空调系统充分利用并适应光伏发电系统提供的电能。

在本实施例中，空调系统包括温度测量器，温度测量器与控制装置连接。温度测量器用于检测空调系统所在环境的实际温度，进一步提高了精确调整空调系统的耗电功率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种光伏空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S10：预测光伏发电系统接收到的光照强度；

步骤S20：至少根据预测的所述光伏发电系统接收到的光照强度确定空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能。

2.根据权利要求1所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S20之后还包括：

步骤S31：如果确定所述空调系统采用所述光伏发电系统提供的电能，则至少根据预测的所述光伏发电系统接收到的光照强度调节所述空调系统的耗电功率。

3.根据权利要求2所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S31进一步包括：

至少根据所述预测的光照强度确定所述空调系统的制冷温度或制热温度。

4.根据权利要求1所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S20之后还包括：

步骤S32：如果确定所述空调系统不采用所述光伏发电系统提供的电能，则该空调系统采用电网发电系统提供的电能。

5.根据权利要求1所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S10进一步包括：

根据天气预报数据预测所述光伏发电系统接收到的光照强度。

6.根据权利要求1所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S20进一步包括：

基于确定的所述光伏发电系统接收到的光照强度与该光照强度下所能产生的发电功率之间的对应关系，预测所述光伏发电系统的发电功率；

根据预测的所述光伏发电系统的发电功率确定空调系统是否采用该光伏发电系统提供的电能。

7.根据权利要求1所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S20中：

至少根据预测的所述光伏发电系统接收到的光照强度以及预测的空调系统所在环境的温度确定是否采用该光伏发电系统为该空调系统提供电能。

8.根据权利要求7所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S20进一步包括：

根据天气预报数据预测所述空调系统所在环境的温度。

9.根据权利要求2所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S31中：

如果确定采用所述光伏发电系统为所述空调系统提供电能，则至少根据预测的所述光伏发电系统接收到的光照强度以及预测的空调系统所在环境的温度调节所述空调系统的耗电功率。

10.根据权利要求9所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S31进一步包括：

至少根据所述预测的光照强度以及预测的空调系统所在环境的温度确定所述空调系统的制冷温度或制热温度。

11.根据权利要求6所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，所述对应关系中的所述光伏发电系统接收到的光照强度为该光伏发电系统在一天的光照时间内接收到的光照强度的平均值。

12.根据权利要求1所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S20之后还包括：

步骤S31：如果确定所述空调系统采用所述光伏发电系统提供的电能，则至少根据所述光伏发电系统实际接收到的光照强度调节所述空调系统的耗电功率。

13.根据权利要求12所述的光伏空调系统的控制方法，其特征在于，在所述步骤S31中：

如果确定采用所述光伏发电系统为所述空调系统提供电能，则至少根据所述光伏发电系统实际接收到的光照强度以及所述空调系统所在环境的实际温度调节所述空调系统的耗电功率。

14.一种光伏空调系统，包括：

空调系统；

光伏发电系统，与所述空调系统连接，其特征在于，所述光伏空调系统还包括：

远程气象信息采集装置，至少用于采集预测的所述光伏发电系统接收到的光照强度；

控制装置，分别与所述远程气象信息采集装置以及所述空调系统连接。

15.根据权利要求14所述的光伏空调系统，其特征在于，所述光伏发电系统包括：

本地气象信息采集装置，与所述控制装置连接，所述气象信息采集装置至少用于采集所述光伏发电系统实际接收到的光照强度；

16.根据权利要求14所述的光伏空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括：

温度测量器，与所述控制装置连接。