CN104734631B - 光伏发电系统的配电优先级控制器及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏发电系统的配电优先级控制器及控制方法，涉及光伏发电控制技术领域。控制器包括：运算单元，根据光伏发电数据及用电设备的运行状态数据确定优先配电方案；控制单元，用于实时获取所有用电设备的运行状态信息，根据确定的优先配电方案对用电设备进行控制；通讯单元，用于光伏发电数据、用电设备的运行状态数据及控制命令信息的传输；存储单元，按照时间单位存储光伏发电数据、用电设备的运行状态数据及优先配电方案数据。本发明实现了光伏发电系统中用电设备的优先级控制管理，在光伏发电不足情况下，根据用户的实际需求，满足了必要用电设备的使用需求，为用户提供了更加人性化的选择，增强了用户体验，提高了产品竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电控制技术领域，尤其涉及一种光伏发电系统的配电优先级控制器及应用该配电优先级控制器的控制方法。
背景技术
随着科学技术和经济的发展，人们的物质生活水平得到不断提高，对能源的需求量也越来越大，但是由于不可再生能源(如石油、煤)储量逐渐减少，且容易造成环境污染，因此，人们逐渐开发使用具有可再生和清洁无污染等特点的太阳能和风能等新能源，在电能应用领域中光伏产业得到高度重视和发展，上至航天用电，下至家庭用电，光伏电源无处不在。
但是，在实际工作过程中，由于光伏板、发电功率和成本等限制，以及天气等不可控因素的影响，不可避免的出现光伏发电量不足，不能满足所用设备用电需求的情况，最终导致用电设备无法正常工作。
基于以上所述，亟需一种新的光伏发电系统的配电优先级控制器，以解决现有技术存在的在光伏发电不足情况下，无法满足用电设备供电需求的问题。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种光伏发电系统的配电优先级控制器，该光伏发电系统的配电优先级控制器在光伏发电不足情况下，根据用户的实际需求，满足必要用电设备的使用需求，为用户提供了更加人性化的选择，增强了用户体验，提高了产品竞争力。
本发明的另一个目的是提出一种应用如上所述的光伏发电系统的配电优先级控制器的光伏发电系统的配电优先级控制方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种光伏发电系统的配电优先级控制器，包括：
运算单元，根据光伏发电数据及用电设备的运行状态数据计算出用电设备优先级列表，并确定优先配电方案；
控制单元，用于实时获取所有用电设备的运行状态信息，根据所述运算单元确定的优先配电方案对用电设备进行控制；
通讯单元，用于光伏发电数据、用电设备的运行状态数据及控制命令信息的传输；
存储单元，按照时间单位存储光伏发电数据、用电设备的运行状态数据及优先配电方案数据。
作为一种优选方案，所述控制器还包括显示单元，用于显示用电设备列表、所有用电设备的运行状态信息及用户的操作信息。
作为一种优选方案，所述用电设备包括制冷设备、制热设备和/或照明设备。
作为一种优选方案，所述优先配电方案包括空调优先配电方案、冰箱优先配电方案、热水器优先配电方案、照明设备优先配电方案、卧室设备优先配电方案、夏季优先配电方案、冬季优先配电方案和自定义配电方案。
作为一种优选方案，所述用电设备的运行状态数据包括用电设备的耗电情况及开关机状态数据。
作为一种优选方案，所述控制器还包括智能优先配电模式，当发生光伏发电不足时，所述控制单元按照优先级从高到底顺序确定的优先配电方案对用电设备进行控制。
本发明还提供了一种应用如上所述的光伏发电系统的配电优先级控制器的光伏发电系统的配电优先级控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、所述控制器的控制单元实时获取所有用电设备的运行状态信息，并将其存储在所述存储单元中；
S2、所述运算单元根据所述存储单元存储的光伏发电数据及用电设备的运行状态数据计算出用电设备优先级列表，并确定优先配电方案，然后将优先配电方案存储在所述存储单元中；
S3、所述控制单元根据存储在所述存储单元中的所述优先配电方案对用电设备进行控制。
作为一种优选方案，所述步骤S1具体为：所述控制器的控制单元通过通讯单元实时获取所有用电设备的耗电情况及开关机状态信息，并将其存储在所述存储单元中。
作为一种优选方案，所述步骤S2具体为：所述运算单元根据所述存储单元存储的光伏发电数据及用电设备的耗电情况及开关机状态数据计算出用电设备优先级列表，并确定优先配电方案，然后将优先配电方案存储在所述存储单元中。
作为一种优选方案，所述步骤S3具体为：所述控制单元根据存储在所述存储单元中的所述优先配电方案控制用电设备的开关、模式转换及功率分配。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种光伏发电系统的配电优先级控制器，该配电优先级控制器包括：运算单元，根据光伏发电数据及用电设备的运行状态数据计算出用电设备优先级列表，并确定优先配电方案；控制单元，用于实时获取所有用电设备的运行状态信息，根据所述运算单元确定的优先配电方案对用电设备进行控制；通讯单元，用于光伏发电数据、用电设备的运行状态数据及控制命令信息的传输；存储单元，按照时间单位存储光伏发电数据、用电设备的运行状态数据及优先配电方案数据。本发明还提供了一种应用如上所述的配电优先级控制器的光伏发电系统的配电优先级控制方法。本发明的控制器及控制方法实现了光伏发电系统中用电设备的优先级控制管理，在光伏发电不足情况下，根据用户的实际需求，满足了必要用电设备的使用需求，为用户提供了更加人性化的选择，增强了用户体验，提高了产品竞争力。
附图说明
图1是本发明优选实施例提供的光伏发电系统的配电优先级控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
优选实施例
本实施例提供了一种光伏发电系统的配电优先级控制器，该配电优先级控制器包括：
运算单元，根据光伏发电数据及用电设备的运行状态数据计算出用电设备优先级列表，并确定优先配电方案；
控制单元，用于实时获取所有用电设备的运行状态信息，根据所述运算单元确定的优先配电方案对用电设备进行控制；
通讯单元，用于光伏发电数据、用电设备的运行状态数据及控制命令信息的传输；
存储单元，按照时间单位存储光伏发电数据、用电设备的运行状态数据及优先配电方案数据。
优选的，上述的用电设备的运行状态数据包括用电设备的耗电情况及开关机状态数据，如用电设备的实时电量、功率及开关情况等数据。光伏发电数据包括光伏电池的发电量、输出功率及输出电压等数据。
本实施例的控制器运算单元根据通讯单元接收到的用电设备的实时电量、功率等数据，结合存储单元存储的用电设备的功率等数据信息进行计算，判断出供电盈亏等情况，并根据优先配电方案通过控制单元对用电设备进行控制。
作为优选方案，所述配电优先级控制器还包括显示单元，用于显示用电设备列表、所有用电设备的运行状态信息及用户的操作信息。
优选的，用电设备包括制冷设备、制热设备和/或照明设备，并不局限于此，还可以包括除上述以外的其他家用设备。
控制器预设不同的用电设备不同的配电优先级。用电设备默认初始优先级按照功率的大小，从小到大排序，功率越小优先级越高。用电设备的优先级可根据实际需要进行调整。优选的，本实施例的控制器预设的优先配电方案包括空调优先配电方案、冰箱优先配电方案、照明设备优先配电方案、卧室设备优先配电方案、夏季优先配电方案、冬季优先配电方案和自定义配电方案。上述优先配电方案可供用户进行选择，具体如下：
(1)空调优先配电方案：预设空调优先级最高，光伏发电不足时优先供给空调使用；
(2)冰箱优先配电方案：预设冰箱优先级最高，光伏发电不足时优先供给冰箱使用；
(3)热水器优先配电方案：预设热水器优先级最高，光伏发电不足时优先供给热水器使用；
(4)照明设备优先配电方案：预设照明设备优先级最高，光伏发电不足时优先供给制冷设备使用；
(5)卧室设备优先配电方案：预设卧室中的用电设备优先级最高，并按照用电设备的功率大小依次排列优先级进行供电；
(6)夏季优先配电方案：预设空调、冰箱等制冷设备优先供电；
(7)冬季优先配电方案：预设地暖、热水器等制热设备优先供电；
(8)自定义配电方案：用户可通过显示单元的显示数据信息，根据实际需要设定不同用电设备的优先级并进行供电。
作为优选方案，控制器还包括智能优先配电模式，当发生光伏发电不足时，所述控制单元按照优先级从高到底顺序确定的优先配电方案对用电设备进行控制。
于本实施例中，智能优先配电模式的优先级确定方式如下：
1、控制器实时记录各用电设备的开关及耗电情况等信息，并将这些信息存储在存储单元中。
2、当发生光伏发电不足时，控制器以当前时间为基准，获取存储单元中存储的前一周期T时间段内该时间点前后T1时间间隔内的用电设备列表及其开关机状态、耗电量、持续时间等数据信息(其中T为采样的周期，如1个月，T1为优先级参照时间，如30分钟)。
3、控制器运算单元通过计算，按照如下公式计算得出用电设备优先级列表，并按优先级从高到低确定优先配电方案。
其中：PRI表示用电设备配电优先级，PRI值越小表示用电设备优先级越高；
T表示采样周期，如1个月；
T1为确定优先级参照时间，如30分钟；
td为T周期内，该用电设备每天在T1时间内使用的时间；
Pd为该用电设备的最大功率；
PS为当前光伏供电的最大供电功率；
σ为时间优先系数。在T1时间段内，该用电设备使用的时间越接近当前时间则σ值越小。
4、控制器的控制单元按照上述确定的智能优先配电方案对用电设备的开关、模式转换、功率分配等集中管理和控制。
本实施例还提供了一种应用如上所述的光伏发电系统的配电优先级控制器的光伏发电系统的配电优先级控制方法，其流程如图1所示，所述控制方法包括如下步骤：
S1、控制器的控制单元实时获取所有用电设备的运行状态信息，并将其存储在存储单元中；
于本实施例中，优选的，所述步骤S1具体为：控制器的控制单元通过通讯单元实时获取所有用电设备的耗电情况及开关机状态信息，并将这些信息存储在存储单元中。
S2、运算单元根据存储单元存储的光伏发电数据及用电设备的运行状态数据计算出用电设备优先级列表，并确定优先配电方案，然后将优先配电方案存储在所述存储单元中；
于本实施例中，优选的，所述步骤S2具体为：运算单元根据存储单元存储的光伏发电数据及用电设备的耗电情况及开关机状态数据计算出用电设备优先级列表，并确定优先配电方案，然后将优先配电方案存储在所述存储单元中。该优先配电方案如上所述，在此不再赘述。
S3、控制单元根据存储在存储单元中的优先配电方案对用电设备进行控制。
于本实施例中，优选的，所述步骤S3具体为：控制单元根据存储在存储单元中的优先配电方案控制用电设备的开关、模式转换及功率分配。
本发明实现了光伏发电系统中用电设备的优先级控制管理，在光伏发电不足情况下，根据用户的实际需求，满足了必要用电设备的使用需求，为用户提供了更加人性化的选择，增强了用户体验，提高了产品竞争力。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光伏发电系统的配电优先级控制器，其特征在于：包括：
运算单元，根据光伏发电数据及用电设备的运行状态数据计算出用电设备优先级列表，并确定优先配电方案；
控制单元，用于实时获取所有用电设备的运行状态信息，根据所述运算单元确定的优先配电方案对用电设备进行控制；
通讯单元，用于光伏发电数据、用电设备的运行状态数据及控制命令信息的传输；
存储单元，按照时间单位存储光伏发电数据、用电设备的运行状态数据及优先配电方案数据；
所述用电设备的运行状态数据包括用电设备的耗电情况及开关机状态数据，其中，用电设备的耗电情况数据包括用电设备的实时电量及功率数据；
所述光伏发电数据包括光伏电池的发电量、输出功率及输出电压数据。
2.根据权利要求1所述的光伏发电系统的配电优先级控制器，其特征在于：所述控制器还包括显示单元，用于显示用电设备列表、所有用电设备的运行状态信息及用户的操作信息。
3.根据权利要求1所述的光伏发电系统的配电优先级控制器，其特征在于：所述用电设备包括制冷设备、制热设备和/或照明设备。
4.根据权利要求1所述的光伏发电系统的配电优先级控制器，其特征在于：所述优先配电方案包括空调优先配电方案、冰箱优先配电方案、热水器优先配电方案、照明设备优先配电方案、卧室设备优先配电方案、夏季优先配电方案、冬季优先配电方案和自定义配电方案。
5.根据权利要求1所述的光伏发电系统的配电优先级控制器，其特征在于：所述控制器还包括智能优先配电模式，当发生光伏发电不足时，所述控制单元按照优先级从高到底顺序确定的优先配电方案对用电设备进行控制。
6.一种应用如权利要求1-5任一项所述的光伏发电系统的配电优先级控制器的光伏发电系统的配电优先级控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、所述控制器的控制单元实时获取所有用电设备的运行状态信息，并将其存储在所述存储单元中；
S2、所述运算单元根据所述存储单元存储的光伏发电数据及用电设备的运行状态数据计算出用电设备优先级列表，并确定优先配电方案，然后将优先配电方案存储在所述存储单元中；
S3、所述控制单元根据存储在所述存储单元中的所述优先配电方案对用电设备进行控制。
7.根据权利要求6所述的光伏发电系统的配电优先级控制方法，其特征在于：所述步骤S1具体为：所述控制器的控制单元通过通讯单元实时获取所有用电设备的耗电情况及开关机状态信息，并将其存储在所述存储单元中。
8.根据权利要求6所述的光伏发电系统的配电优先级控制方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：所述运算单元根据所述存储单元存储的光伏发电数据及用电设备的耗电情况及开关机状态数据计算出用电设备优先级列表，并确定优先配电方案，然后将优先配电方案存储在所述存储单元中。
9.根据权利要求6所述的光伏发电系统的配电优先级控制方法，其特征在于：所述步骤S3具体为：所述控制单元根据存储在所述存储单元中的所述优先配电方案控制用电设备的开关、模式转换及功率分配。
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