CN107276124A - 一种新型的光伏发电共享系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型的光伏发电共享系统及方法，包括共享开关模块、控制模块、适于接入第一用户负载电路的第一用户单元及适于接入第二用户负载电路的第二单元，所述第一用户单元包括光伏发电板、逆变器、第一用户智能电表、第一用户功率统计模块；所述第二用户单元包括第二用户电表、第二用户功率统计模块。通过获取当前光伏发电功率、第一用户当前用电功率及第二用户当前用电功率，判断光伏发电功率是否可在供应第一用户电路负载的同时共享给第二用户电路负载，还可以根据光伏发电功率变化率，准确地判断光伏发电的变化趋势，确定停止共享的时间点，优先满足第一用户自身用电不受影响，有助于提高经济效益，推广发展新能源，促进社会发展。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电供电技术领域，特别涉及一种新型的光伏发电共享系统和方法。
背景技术
可再生清洁能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响技术领域之一，具有普遍存在、用之不竭、无环境污染等优越性，在世界和我国能源可持续发展中发挥越来越大的作用。太阳能作为取之不尽同时又是生态学上纯净的和不改变地球上燃料平衡的能源，有着能源总量大，又容易实现小型化的优点，因此对它的开发利用在近几十年来越来越受到人们的重视。太阳能利用是近10年来发展最快的高技术行业之一，太阳能利用也将是新世纪经济展望中最具决定性影响的技术领域之一，已在缓解常规能源短缺和减轻生态和环境恶化等方面做出了贡献。
现有的光伏发电系统目前有两种方式：一、太阳能供电在满足用户自家用电情况下，再以低廉的价格回馈至市电电网；二、增加蓄电池，一个小区内的多个用户可通过蓄电池借调太阳能电能。
上述方式存在以下问题：一、由于光伏发电系统成本较高，如通过电能回馈市电的方式，用户收回投资的时间将很长；二、使用太阳能蓄电池借调电能的用户越多，蓄电池的体积越大，价格越昂贵，整体经济效益不高。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供了一种新型的光伏发电共享系统和方法，既可满足用户自身用电，多余电量还可共享给邻居，且不需增加蓄电池，有益于提高太阳能电能用电效率和增加经济效益。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种新型的光伏发电共享系统，包括共享开关模块、控制模块、适于接入第一用户负载电路的第一用户单元及至少一个适于接入第二用户负载电路的第二用户单元，所述第一用户单元包括光伏发电板、逆变器、第一用户智能电表、第一用户功率统计模块，所述第二用户单元包括第二用户电表、第二用户功率统计模块；
所述光伏发电板、所述逆变器、所述第一用户智能电表、所述第一用户功率统计模块依次相连；
所述共享开关模块、所述第二用户电表、所述第二用户功率统计模块依次相连；
所述第一用户智能电表还与所述共享开关模块相连；
所述控制模块分别与所述逆变器、所述共享开关模块、所述第一用户功率统计模块、所述第二用户功率统计模块相连；
其中，所述控制模块包括存储器、至少一个处理器及可执行代码，所述可执行代码存储于所述存储器内并被配置成由所述至少一个处理器执行，以实现如下操作：
获取由所述逆变器发送的光伏发电板的当前发电功率，记为第一发电功率；
获取由所述第一用户功率统计模块发送的相应于第一用户负载电路的第一用电功率；
获取由所述第二用户功率统计模块发送的相应于第二用户负载电路的第二用电功率；
判断所述第一发电功率是否大于所述第一用电功率与所述第二用电功率之和；
当所述第一用电功率及所述第二用电功率之和不大于所述第一发电功率时，控制所述共享开关模块开启。
在本发明一实施例中，所述可执行代码及存储器还被配置成由所述至少一个处理器执行，使所述控制模块还用于实现如下操作：
获取当前日期及当前时刻；
根据所述当前日期获取预设历史光伏发电表；
其中，所述历史光伏发电表包括至少一个历史日期及与每个所述历史日期匹配的历史发电数据，其中，所述历史发电数据包括至少一个预设时刻的历史发电功率；
根据所获取的历史光伏发电表，获取与所述第一发电功率及当前时刻匹配的历史发电功率，并获取与所述历史发电功率匹配的历史日期；
获取与所述历史日期匹配的历史发电数据；
根据所获取的历史发电数据生成发电功率变化率；
根据所述生成的发电功率变化率，生成第二用户负载电路与第一用户单元断开的时间；
在到达所述断开时间后，控制所述共享开关模块关闭。
在本发明一实施例中，所述匹配日期包括至少两个所述历史日期，记第i个匹配的历史日期为第i匹配日期，其中，i∈[1，N]，N为所述匹配日期的个数，N为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史天气数据；
则，所述可执行代码及存储器还被配置成由所述至少一个处理器执行，使所述控制模块还用于实现如下操作：
根据所述第i匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第i历史发电数据，i∈[1,N]；
根据第i历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第i变化率；
根据所述第j匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第j历史发电数据，j∈[1,N]，且j≠i；
根据第j历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第j变化率；
当所述第i变化率与所述第j变化率不匹配时，获取当前天气数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第k匹配日期匹配的历史天气数据，记为第k匹配天气数据，k∈[1,N]；
当所述第k匹配天气数据与所述当前天气数据匹配时，记第k匹配日期为候选匹配日期；
获取所述候选匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率。
在本发明一实施例中，所述候选匹配日期包括至少两个所述匹配日期，记第x个匹配的匹配日期为第x候选匹配日期，其中，x∈[1,M]，M为所述候选匹配日期的个数，M为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史光照数据；
则，所述可执行代码及存储器还被配置成由所述至少一个处理器执行，使所述控制模块还用于实现如下操作：
根据所述第x候选匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第x历史发电数据，x∈[1,M]；
根据第x历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第x变化率；
根据所述第y匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第y历史发电数据，y∈[1,M]，且x≠y；
根据所获取的第y历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第y变化率；
当所述第x变化率与所述第y变化率不匹配时，获取当前光照数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第z候选匹配日期匹配的历史光照数据，记为第z历史光照数据，z∈[1,M]；
当所述第z历史光照数据与所述当前光照数据匹配时，记第z历史光照数据为最优匹配日期；
获取所述最优匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率。
在本发明一实施例中，所述第一用户当前用电功率包括用户开启的家用电器功率，如冰箱、空调、电脑、电灯等电器的功率。
在本发明一实施例中，所述天气数据包括晴、阴、多云、雨。
在本发明一实施例中，所述历史光伏发电表存储于控制模块中。
在本发明一实施例中，所述共享开关模块包括继电器。
在本发明一实施例中，所述控制模块包括单片机或中央处理器。
第二方面，本发明提供了一种新型的光伏发电共享方法，包括：
获取第一用户单元发送的当前光伏发电功率，记为第一发电功率；
获取第一用户单元发送的当前用电功率，记为第一用电功率；
获取第二用户单元发送的当前用电功率，记为第二用电功率；
当所述第一用电功率及所述第二用电功率之和不大于所述第一发电功率时，将相应于第二用户单元的负载电路接入所述第一用户单元中。
在本发明一实施例中，所述当所述第一用电功率及所述第二用电功率之和不大于所述第一发电功率时，将相应于第二用户单元的负载电路接入所述第一用户单元中，之后还包括：
获取当前日期及当前时刻；
根据所述当前日期获取匹配的预设历史光伏发电表；
其中，所述历史光伏发电表包括历史日期及与所述历史日期匹配的历史发电数据，其中，所述历史发电数据包括至少一个预设时刻的历史发电功率；
根据所获取的历史光伏发电表，获取与所述第一发电功率及当前时刻匹配的历史发电功率；
获取与所述历史发电功率匹配的历史日期，记为匹配日期；
获取与所述匹配日期匹配的历史发电数据，并根据所获取的历史发电数据生成预估发电功率变化率；
根据所述生成的预估发电功率变化率，生成第二用户负载电路与第一用户单元断开的时间；
在到达所述断开时间后，将所述第二用户负载电路与所述第一用户单元的连接断开。
在本发明一实施例中，所述匹配日期包括至少两个所述历史日期，记第i个匹配的历史日期为第i匹配日期，其中，i∈[1，N]，N为所述匹配日期的个数，N为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史天气数据；
则，所述获取与所述匹配日期匹配的历史发电数据，并根据所获取的历史发电数据生成预估发电功率变化率，具体包括：
根据所述第i匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第i历史发电数据，i∈[1,N]；
根据第i历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第i变化率；
根据所述第j匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第j历史发电数据，j∈[1,N]，且j≠i；
根据第j历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第j变化率；
当所述第i变化率与所述第j变化率不匹配时；
获取当前天气数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第k匹配日期匹配的历史天气数据，记为第k匹配天气数据，k∈[1,N]；
当所述第k匹配天气数据与所述当前天气数据匹配时，记第k匹配日期为候选匹配日期；
获取所述候选匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率。
在本发明一实施例中，所述候选匹配日期包括至少两个匹配日期，记第x个匹配的匹配日期为第x候选匹配日期，其中，x∈[1,M]，M为所述候选匹配日期的个数，M为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史光照数据；
则，所述获取所述候选匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率，具体包括：
根据所述第x候选匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第x历史发电数据，x∈[1,M]；
根据第x历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第x变化率；
根据所述第y候选匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第y历史发电数据，y∈[1,M]，且x≠y；
根据所获取的第y历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第y变化率；
当所述第x变化率与所述第y变化率不匹配时；
获取当前光照数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第z候选匹配日期匹配的历史光照数据，记为第z历史光照数据，z∈[1,M]；
当所述第z历史光照数据与所述当前光照数据匹配时，记第z历史光照数据为最优匹配日期；
获取所述最优匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率。
第三方面，本发明提供了一种控制器，其特征在于，所述控制器适于配置于第二用户单元及具有光伏发电功能的第一用户单元中，其中，所述第一用户单元与所述第二用户单元通过共享开关模块连接，所述控制器与第一用户单元、第二用户单元及共享开关模块连接；
所述控制模块包括存储器、至少一个处理器及可执行代码，所述可执行代码存储于所述存储器内并被配置成由所述至少一个处理器执行，以实现如权利要求6至9任意一项所述的新型的光伏发电共享方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明所提供的一种新型的光伏发电共享系统和方法，有助于提高经济效益，推广发展新能源，促进社会发展；
在本发明的一优选实施例中，本发明所提供的发电共享系统和方法不仅可根据用户发电功率、用户用电功率及邻居用电功率，实时控制是否共享光伏发电功率；
还可以根据光伏发电功率变化率，准确地判断光伏发电的变化趋势，确定停止共享光伏发电功率的时间点，在满足自身用电不受影响的情况下将光伏发电功率共享给邻居。
附图说明
图1是本发明一实施例中的一种新型的光伏发电共享系统的结构示意图；
图2是本发明一实施例中的一种新型的光伏发电共享方法的流程示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。
根据本发明所公开的技术内容，本领域技术人员将很清楚本发明的其他实施方案，下述实施方案仅作示例。在不违反本发明主旨及范围的情况下，可对本发明进行各种改变和改进。这些改变和改进均应在本发明的保护范围之内。
第一方面，如图1所示，本发明提供了一种新型的光伏发电共享系统，包括共享开关模块500、控制模块800、适于接入第一用户负载电路的第一用户单元及至少一个适于接入第二用户负载电路的第二用户单元，所述第一用户单元包括光伏发电板100、逆变器200、第一用户智能电表300、第一用户功率统计模块400、第二用户电表600、第二用户功率统计模块700、；
光伏发电板100、逆变器200、第一用户智能电表300、第一用户功率统计模块400依次相连；
共享开关模块500、第二用户电表600、第二用户功率统计模块700依次相连；
控制模块800分别与逆变器200、共享开关模块500、第一用户功率统计模块400、第二用户功率统计模块700相连；
第一用户智能电表300还与共享开关模块500相连；
其中，所述控制模块800包括存储器、至少一个处理器及可执行代码，所述可执行代码存储于所述存储器内并被配置成由所述至少一个处理器执行，以实现如下操作：
获取由所述逆变器200发送的光伏发电板100的当前发电功率，记为第一发电功率；
获取由所述第一用户功率统计模块400发送的相应于第一用户负载电路的第一发电功率：
获取由所述第二用户功率统计模块700发送的相应于第二用户负载电路的第二用电功率；
判断所述第一发电功率是否大于所述第一用电功率与所述第二用电功率之和；
当所述第一用电功率及所述第二用电功率之和不大于所述第一发电功率时，控制所述共享开关模块500开启，将第二用户负载电路接入第一用户单元中。
具体地，在本发明一实施例中，所述第一用电功率包括用户开启的家用电器的总功率，如冰箱、空调、电脑、电灯等电器的功率之和。
具体地，在本发明一实施例中，所述第二用电功率包括第二用户开启的家用电器的总功率，如冰箱、空调、电脑、电灯等电器的功率之和。
具体地，在本发明一应用场景中：
逆变器200获取第一用户的第一发电功率为128W；
第一用户功率统计模块500获取第一用电功率为60W；
第二用户功率统计模块600获取第二用电功率为30W；
控制模块800判断第一发电功率可同时供第一用户负载电路和第二用户负载电路使用，且还有余量38W；
共享开关模块500开启，第二用户负载电路接入所述第一用户单元中，第二用户负载电路开始使用第一用户的光伏发电功率。
第一用户智能电表500将多余的38W回馈至市电系统。
在本发明一实施例中，控制模块800包括存储器、至少一个处理器及可执行代码，所述可执行代码存储于所述存储器内并被配置成由所述至少一个处理器执行，以实现如下操作：
获取当前日期及当前时刻；
根据所述当前日期获取预设历史光伏发电表；
其中，所述历史光伏发电表包括历史日期及与所述历史日期匹配的历史发电数据，其中，所述历史发电数据包括至少一个预设时刻的历史发电功率；
根据所获取的历史光伏发电表，获取与所述第一发电功率及当前时刻匹配的历史发电功率；
获取与所述历史发电功率匹配的历史日期，记为匹配日期；
获取与所述匹配日期匹配的历史发电数据；
根据所获取的历史发电数据生成发电功率变化率；
根据所述生成的发电功率变化率，生成第二用户负载电路与第一用户单元断开的时间；
在到达所述断开时间后，控制共享开关模块500关闭。
在本发明一具体应用场景中，控制模块800获取当前时间为2017年4月9日14时；
控制模块800获取2016年4月的历史光伏发电表如下：
| 4.7 | 4.11 | 4.12 | 4.20 | 4.22 | 4.23 | 4.30 | |
| 10时发电功率(W) | 70 | 60 | 74 | 70 | 71 | 68 | 50 |
| 12时发电功率(W) | 85 | 65 | 80 | 90 | 75 | 80 | 55 |
| 14时发电功率(W) | 130 | 68 | 85 | 120 | 78 | 100 | 58 |
| 16时发电功率(W) | 100 | 60 | 80 | 80 | 65 | 75 | 50 |
| 18时发电功率(W) | 70 | 40 | 42 | 60 | 41 | 55 | 30 |
控制模块800获取与当前时刻最匹配的历史发电功率为2016年4月7日14时的发电功率130W；
控制模块800根据所获得的历史发电功率，生成对应时刻的发电功率变化率为(100-130)W/2H＝-15W/H；
控制模块800判断当前发电功率判断128W+(-15*2)W＝98W，即2小时后发电功率仅为98W，为保证第一用户负载电路用电，控制模块800控制共享开关模块200在2小时后关闭，将所述第二用户负载电路与所述第一用户单元的连接断开。
在本发明一实施例中，所述匹配日期包括至少两个所述历史日期，记第i个匹配的历史日期为第i匹配日期，其中，i∈[1，N]，N为所述匹配日期的个数，N为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史天气数据；
则，控制模块800包括存储器、至少一个处理器及可执行代码，所述可执行代码存储于所述存储器内并被配置成由所述至少一个处理器执行，以实现如下操作：
根据所述第i匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第i历史发电数据，i∈[1,N]；
根据第i历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第i变化率；
根据所述第j匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第j历史发电数据，j∈[1,N]，且j≠i；
根据第j历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第j变化率；
当所述第i变化率与所述第j变化率不匹配时，获取当前天气数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第k匹配日期匹配的历史天气数据，记为第k匹配天气数据，k∈[1,N]；
当所述第k匹配天气数据与所述当前天气数据匹配时，记第k匹配日期为候选匹配日期；
获取所述候选匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率；
根据所述预估发电功率变化率，生成第二用户负载电路与第一用户光伏发电系统断开的时间；
在到达所述断开时间后，控制共享开关模块500关闭，将所述第二用户负载电路与所述第一用户单元的连接断开。
在本发明另一应用场景中，逆变器200获取第一发电功率为125W；
第一用户功率统计模块400获取第一用电功率为60W；
第二用户功率统计模块700获取第二用电功率为30W；
控制模块800获取当前时间为2017年5月2日14时；
控制模块800获取2016年5月的历史光伏发电表如下：
| 5.7 | 5.11 | 5.12 | 5.20 | 5.22 | 5.23 | 5.30 | |
| 10时发电功率(W) | 70 | 60 | 74 | 70 | 71 | 68 | 50 |
| 12时发电功率(W) | 85 | 65 | 80 | 90 | 75 | 80 | 55 |
| 14时发电功率(W) | 130 | 68 | 85 | 120 | 78 | 100 | 58 |
| 16时发电功率(W) | 100 | 60 | 80 | 80 | 65 | 75 | 50 |
| 18时发电功率(W) | 70 | 40 | 42 | 60 | 41 | 55 | 30 |
| 天气 | 晴 | 阴 | 多云 | 多云 | 多云 | 晴 | 雨 |
控制模块800获取与当前时刻最匹配的历史发电功率为2016年5月7日14时的发电功率130W和2016年5月20日14时的发电功率120W；
控制模块800根据所获得的历史发电功率，生成2016年5月7日14时的发电功率变化率为(100-130)W/2H＝-15W/H，2016年5月20日14时的发电功率变化率为(80-120)W/2H＝-20W/H，控制模块800判断2016年5月7日14时的发电功率变化率与2016年5月20日14时的发电功率变化率不匹配，则控制模块800获取当前天气数据为晴；
控制模块800获取2016年5月7日的天气为晴，控制模块800获取2016年5月20日的天气为多云；
控制模块800判断2016年5月7日天气与当前天气匹配，获取2016年5月7日14时的发电功率变化率-15W/H；
控制模块800判断当前发电功率判断125W+(-15*2)W＝95W，即2小时后发电功率仅为95W，为保证第一用户负载电路用电，控制模块800控制共享开关模块200在2小时后关闭，将第二用户负载电路与第一用户单元的连接断开。
在本发明一实施例中，所述候选匹配日期包括至少两个匹配日期，记第x个匹配的匹配日期为第x候选匹配日期，其中，x∈[1,M]，M为所述候选匹配日期的个数，M为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史光照数据；
则，所述控制模块800包括存储器、至少一个处理器及可执行代码，所述可执行代码存储于所述存储器内并被配置成由所述至少一个处理器执行，以实现如下操作：
根据所述第x候选匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第x历史发电数据，x∈[1,M]；
根据第x历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第x变化率；
根据所述第y匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第y历史发电数据，y∈[1,M]，且x≠y；
根据所获取的第y历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第y变化率；
当所述第x变化率与所述第y变化率不匹配时，获取当前光照数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第z候选匹配日期匹配的历史光照数据，记为第z历史光照数据，z∈[1,M]；
当所述第z历史光照数据与所述当前光照数据匹配时，记第z历史光照数据为最优匹配日期；
获取所述最优匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率；
根据所述预估发电功率变化率，生成第二用户负载电路与第一用户光伏发电系统断开的时间；
在到达所述断开时间后，控制共享开关模块500关闭，将第二用户负载电路与第一用户单元断开。
在本发明又一应用场景中，逆变器200获取第一发电功率为125W；
第一用户功率统计模块400获取第一用电功率为60W；
第二用户功率统计模块700获取第二用电功率为30W；
控制模块800获取当前时间为2017年4月15日14时；
控制模块800获取2016年4月的历史光伏发电表如下：
| 4.7 | 4.11 | 4.12 | 4.20 | 4.22 | 4.23 | 4.30 | |
| 10时发电功率(W) | 70 | 60 | 74 | 70 | 71 | 68 | 50 |
| 12时发电功率(W) | 85 | 65 | 80 | 90 | 75 | 80 | 55 |
| 14时发电功率(W) | 130 | 68 | 85 | 120 | 78 | 100 | 58 |
| 16时发电功率(W) | 100 | 60 | 80 | 80 | 65 | 75 | 50 |
| 18时发电功率(W) | 70 | 40 | 42 | 60 | 41 | 55 | 30 |
| 天气 | 晴 | 阴 | 多云 | 晴 | 多云 | 晴 | 雨 |
| 10时光照强度(kLux) | 10 | 2 | 8 | 11 | 1 | 7 | 0.3 |
| 12时光照强度(kLux) | 30 | 5 | 5 | 30 | 5 | 4 | 0.8 |
| 14时光照强度(kLux) | 50 | 8 | 10 | 60 | 11 | 30 | 1 |
| 16时光照强度(kLux) | 10 | 3 | 4 | 12 | 3 | 8 | 0.7 |
| 18时光照强度(kLux) | 1 | 0.4 | 0.6 | 1.1 | 0.3 | 1 | 0.1 |
控制模块800获取与当前时刻最匹配的历史发电功率为2016年5月7日14时的发电功率130W和2016年5月20日14时的发电功率120W；
控制模块800根据所获得的历史发电功率，生成2016年5月7日14时的发电功率变化率为(100-130)W/2H＝-15W/H，2016年5月20日14时的发电功率变化率为(80-120)W/2H＝-20W/H，控制模块800判断2016年5月7日14时的发电功率变化率与2016年5月20日14时的发电功率变化率不匹配，则控制模块800获取当前天气数据为晴；
控制模块800获取2016年4月7日的天气为晴，控制模块800获取2016年4月20日的天气为晴；
控制模块800判断2016年4月7日的天气和2016年4月20日的天气均与当前天气匹配，则控制模块800获取当前光照数据为48kLux；
控制模块800从所述历史光伏发电表中获取2016年4月7日14时光照数据为50kLux，2016年4月20日14时光照数据为600kLux；
控制模块800判断当前光照数据与2016年4月7日14时光照数据相匹配，获取2016年4月7日14时的发电功率变化率-15W/H；
控制模块800判断当前发电功率判断125W+(-15*2)W＝95W，即2小时后发电功率仅为95W，为保证第一用户负载电路用电，控制模块800控制共享开关模块200在2小时后关闭，将所述第二用户负载电路与所述第一用户单元的连接断开。
可以理解的是，所述第二用户可以为单个或多个，各第二用户分别含有共享开关模块、第二用户电表、第二功率统计模块、第二负载电路，各第二用户的共享开关模块和第二用户功率统计模块均分别与控制模块相连。
具体地，在本发明一实施例中，所述逆变器200用于获取光伏发电电能。
具体地，在本发明一实施例中，所述共享开关模块500包括继电器。
具体地，在本发明一实施例中，所述控制模块800包括但不限于单片机或中央处理器。
具体地，在本发明一实施例中，所述历史光伏发电表存储于控制模块700中。
第二方面，本发明提供了一种新型的光伏发电共享方法，具体包括：
S100：获取第一用户单元发送的当前光伏发电功率，记为第一发电功率；
S200：获取第一用户单元发送的当前用电功率，记为第一用电功率；
具体地，在本发明一实施例中，所述第一用电功率包括用户开启的家用电器的总功率，如冰箱、空调、电脑、电灯等电器的功率之和。
S300：获取第二用户单元发送的当前用电功率，记为第二用电功率；
具体地，在本发明一实施例中，所述第二用电功率包括第二用户开启的家用电器的总功率，如冰箱、空调、电脑、电灯等电器的功率之和。
S400：当所述第一用电功率及所述第二用电功率之和不大于所述第一发电功率时，将相应于第二用户单元的负载电路接入所述第一用户单元中。
在本发明一应用场景中，步骤S100～S400由本发明第一方面所提供的系统完成，具体地：
逆变器200获取第一发电功率为128W；
第一用户功率统计模块400获取第一用电功率为60W；
第二用户功率统计模块700获取第二用电功率为30W；
控制模块800判断第一发电功率可同时供第一用户和第二用户使用，且还有余量38W；
控制模块800控制共享开关模块500开启，第二用户的负载电路接入所述第一用户单元中，第二用户负载电路开始使用第一用户的光伏发电功率；
第一用户智能电表500将多余的38W回馈至市电电网。
在本发明一实施例中，S400之后还包括：
获取当前日期及当前时刻；
根据所述当前日期获取匹配的预设历史光伏发电表；
其中，所述历史光伏发电表包括历史日期及与所述历史日期匹配的历史发电数据，其中，所述历史发电数据包括至少一个预设时刻的历史发电功率；
根据所获取的历史光伏发电表，获取与所述第一发电功率及当前时刻匹配的历史发电功率；
获取与所述历史发电功率匹配的历史日期，记为匹配日期；
获取与所述匹配日期匹配的历史发电数据，并根据所获取的历史发电数据生成发电功率变化率，记为预估发电功率变化率；
根据所述生成的预估发电功率变化率，生成第二用户负载电路与第一用户单元断开的时间；
在到达所述断开时间后，将所述第二用户负载电路与所述第一用户单元的连接断开。
沿用上例，以上步骤由本发明第一方面提供的系统完成；
控制模块800获取当前时间为2017年4月9日14时；
控制模块800获取2016年4月的历史光伏发电表如下：
| 4.7 | 4.11 | 4.12 | 4.20 | 4.22 | 4.23 | 4.30 | |
| 10时发电功率(W) | 70 | 60 | 74 | 70 | 71 | 68 | 50 |
| 12时发电功率(W) | 85 | 65 | 80 | 90 | 75 | 80 | 55 |
| 14时发电功率(W) | 130 | 68 | 85 | 120 | 78 | 100 | 58 |
| 16时发电功率(W) | 100 | 60 | 80 | 80 | 65 | 75 | 50 |
| 18时发电功率(W) | 70 | 40 | 42 | 60 | 41 | 55 | 30 |
控制模块800获取与当前时刻最匹配的历史发电功率为2016年4月7日14时的发电功率130W；
控制模块800根据所获得的历史发电功率，生成对应时刻的发电功率变化率为(100-130)W/2H＝-15W/H；
控制模块800判断当前发电功率判断128W+(-15*2)W＝98W，即2小时后发电功率仅为98W，为保证第一用户负载电路用电，控制模块800控制共享开关模块200在2小时后关闭，将第二用户负载电路与第一用户单元的连接断开。
在本发明一实施例中，所述匹配日期包括至少两个所述历史日期，记第i个匹配的历史日期为第i匹配日期，其中，i∈[1，N]，N为所述匹配日期的个数，N为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史天气数据；
则，获取与所述匹配日期匹配的历史发电数据，并根据所获取的历史发电数据生成发电功率变化率，记为预估发电功率变化率，具体包括：
根据所述第i匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第i历史发电数据，i∈[1,N]；
根据第i历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第i变化率；
根据所述第j匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第j历史发电数据，j∈[1,N]，且j≠i；
根据第j历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第j变化率；
当所述第i变化率与所述第j变化率不匹配时；
获取当前天气数据；
具体地，在本发明一实施例中，天气数据可以为晴、阴、多云、雨等天气情况。
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第k匹配日期匹配的历史天气数据，记为第k匹配天气数据，k∈[1,N]；
当所述第k匹配天气数据与所述当前天气数据匹配时，记第k匹配日期为候选匹配日期；
获取所述候选匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率。
在本发明另一应用场景中，逆变器200获取第一发电功率为125W；
第一用户功率统计模块400获取第一用电功率为60W；
第二用户功率统计模块700获取第二用电功率为30W；
控制模块800获取当前时间为2017年5月2日14时；
控制模块800获取2016年5月的历史光伏发电表如下：
| 5.7 | 5.11 | 5.12 | 5.20 | 5.22 | 5.23 | 5.30 | |
| 10时发电功率(W) | 70 | 60 | 74 | 70 | 71 | 68 | 50 |
| 12时发电功率(W) | 85 | 65 | 80 | 90 | 75 | 80 | 55 |
| 14时发电功率(W) | 130 | 68 | 85 | 120 | 78 | 100 | 58 |
| 16时发电功率(W) | 100 | 60 | 80 | 80 | 65 | 75 | 50 |
| 18时发电功率(W) | 70 | 40 | 42 | 60 | 41 | 55 | 30 |
| 天气 | 晴 | 阴 | 多云 | 多云 | 多云 | 晴 | 雨 |
控制模块800获取与当前时刻最匹配的历史发电功率为2016年5月7日14时的发电功率130W和2016年5月20日14时的发电功率120W；
控制模块800根据所获得的历史发电功率，生成2016年5月7日14时的发电功率变化率为(100-130)W/2H＝-15W/H，2016年5月20日14时的发电功率变化率为(80-120)W/2H＝-20W/H，控制模块800判断2016年5月7日14时的发电功率变化率与2016年5月20日14时的发电功率变化率不匹配，则控制模块800获取当前天气数据为晴；
控制模块800获取2016年5月7日的天气为晴，控制模块800获取2016年5月20日的天气为多云；
控制模块800判断2016年5月7日天气与当前天气匹配，获取2016年5月7日14时的发电功率变化率-15W/H；
控制模块800判断当前发电功率判断125W+(-15*2)W＝95W，即2小时后发电功率仅为95W，为保证第一用户负载用电，控制模块800控制共享开关模块200在2小时后关闭，将所述第二用户负载电路与所述第一用户单元的连接断开。
在本发明一实施例中，所述候选匹配日期包括至少两个所述匹配日期，记第x个匹配的匹配日期为第x候选匹配日期，其中，x∈[1,M]，M为所述候选匹配日期的个数，M为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史光照数据；
则，所述获取所述第一候选匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率，具体包括：
根据所述第x候选匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第x历史发电数据，x∈[1,M]；
根据第x历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第x变化率；
根据所述第y候选匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第y历史发电数据，y∈[1,M]，且x≠y；
根据所获取的第y历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第y变化率；
当所述第x变化率与所述第y变化率不匹配时；
获取当前光照数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第z候选匹配日期匹配的历史光照数据，记为第z历史光照数据，z∈[1,M]；
当所述第z历史光照数据与所述当前光照数据匹配时，记第z历史光照数据为最优匹配日期；
获取所述最优匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率。
在本发明又一应用场景中，逆变器200获取第一发电功率为125W；
第一用户功率统计模块400获取第一用电功率为60W；
第二用户功率统计模块700获取第二用电功率为30W；
控制模块800获取当前时间为2017年4月15日14时；
控制模块800获取2016年4月的历史光伏发电表如下：
| 4.7 | 4.11 | 4.12 | 4.20 | 4.22 | 4.23 | 4.30 | |
| 10时发电功率(W) | 70 | 60 | 74 | 70 | 71 | 68 | 50 |
| 12时发电功率(W) | 85 | 65 | 80 | 90 | 75 | 80 | 55 |
| 14时发电功率(W) | 130 | 68 | 85 | 120 | 78 | 100 | 58 |
| 16时发电功率(W) | 100 | 60 | 80 | 80 | 65 | 75 | 50 |
| 18时发电功率(W) | 70 | 40 | 42 | 60 | 41 | 55 | 30 |
| 天气 | 晴 | 阴 | 多云 | 晴 | 多云 | 晴 | 雨 |
| 10时光照强度(kLux) | 10 | 2 | 8 | 11 | 1 | 7 | 0.3 |
| 12时光照强度(kLux) | 30 | 5 | 5 | 30 | 5 | 4 | 0.8 |
| 14时光照强度(kLux) | 50 | 8 | 10 | 60 | 11 | 30 | 1 |
| 16时光照强度(kLux) | 10 | 3 | 4 | 12 | 3 | 8 | 0.7 |
| 18时光照强度(kLux) | 1 | 0.4 | 0.6 | 1.1 | 0.3 | 1 | 0.1 |
控制模块800获取与当前时刻最匹配的历史发电功率为2016年5月7日14时的发电功率130W和2016年5月20日14时的发电功率120W；
控制模块800根据所获得的历史发电功率，生成2016年5月7日14时的发电功率变化率为(100-130)W/2H＝-15W/H，2016年5月20日14时的发电功率变化率为(80-120)W/2H＝-20W/H，控制模块800判断2016年5月7日14时的发电功率变化率与2016年5月20日14时的发电功率变化率不匹配，则控制模块800获取当前天气数据为晴；
控制模块800获取2016年4月7日的天气为晴，控制模块800获取2016年4月20日的天气为晴；
控制模块800判断2016年4月7日的天气和2016年4月20日的天气均与当前天气匹配，则控制模块800获取当前光照数据为48kLux；
控制模块800从所述历史光伏发电表中获取2016年4月7日14时光照数据为50kLux，2016年4月20日14时光照数据为600kLux；
控制模块800判断当前光照数据与2016年4月7日14时光照数据相匹配，获取2016年4月7日14时的发电功率变化率-15W/H；
控制模块800判断当前发电功率判断125W+(-15*2)W＝95W，即2小时后发电功率仅为95W，为保证第一用户负载用电，控制模块800控制共享开关模块200在2小时后关闭，将所述第二用户负载电路与所述第一用户单元的连接断开。
第三方面，本发明提供了一种控制器，所述控制器适于配置于本发明第一方面所提供的新型的光伏发电共享系统中，用于实现本发明第二方面所提供的新型的光伏发电共享方法。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求书范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种新型的光伏发电共享系统，其特征在于，包括：共享开关模块、控制模块、适于接入第一用户负载电路的第一用户单元及至少一个适于接入第二用户负载电路的第二用户单元，所述第一用户单元包括光伏发电板、逆变器、第一用户智能电表、第一用户功率统计模块；所述第二用户单元包括第二用户电表、第二用户功率统计模块；
所述光伏发电板、所述逆变器、所述第一用户智能电表、所述第一用户功率统计模块依次相连；
所述共享开关模块、所述第二用户电表、所述第二用户功率统计模块依次相连；
所述第一用户智能电表还与所述共享开关模块相连；
所述控制模块分别与所述逆变器、所述共享开关模块、所述第一用户功率统计模块、所述第二用户功率统计模块相连；
其中，所述控制模块包括存储器、至少一个处理器及可执行代码，所述可执行代码存储于所述存储器内并被配置成由所述至少一个处理器执行，以实现如下操作：
获取由所述逆变器发送的光伏发电板的当前发电功率，记为第一发电功率；
获取由所述第一用户功率统计模块发送的相应于第一用户负载电路的第一用电功率；
获取由所述第二用户功率统计模块发送的相应于第二用户负载电路的第二用电功率；
判断所述第一发电功率是否大于所述第一用电功率与所述第二用电功率之和；
当所述第一用电功率及所述第二用电功率之和不大于所述第一发电功率时，控制所述共享开关模块开启。
2.如权利要求1所述的一种新型的光伏发电共享系统，其特征在于，所述可执行代码及存储器还被配置成由所述至少一个处理器执行，使所述控制模块还用于实现如下操作：
获取当前日期及当前时刻；
根据所述当前日期获取匹配的预设历史光伏发电表；其中，所述历史光伏发电表包括至少一个历史日期及与每个所述历史日期匹配的历史发电数据，所述历史发电数据包括至少一个预设时刻的历史发电功率；
根据所获取的历史光伏发电表，获取与所述第一发电功率及当前时刻匹配的历史发电功率；
获取与所述历史发电功率匹配的历史日期，记为匹配日期；
获取与所述匹配日期匹配的历史发电数据；
根据所获取的历史发电数据生成发电功率变化率；
根据所述发电功率变化率，生成所述共享开关模块的断开时间；
在到达所述断开时间后，控制所述共享开关模块关闭。
3.如权利要求2所述的一种新型的光伏发电共享系统，其特征在于，所述匹配日期包括至少两个所述历史日期，记第i个匹配的历史日期为第i匹配日期，其中，i∈[1，N]，N为所述匹配日期的个数，N为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史天气数据；
则，所述可执行代码及存储器还被配置成由所述至少一个处理器执行，使所述控制模块还用于实现如下操作：
根据所述第i匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第i历史发电数据，i∈[1,N]；
根据第i历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第i变化率；
根据所述第j匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第j历史发电数据，j∈[1,N]，且j≠i；
根据第j历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第j变化率；
当所述第i变化率与所述第j变化率不匹配时，获取当前天气数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第k匹配日期匹配的历史天气数据，记为第k匹配天气数据，k∈[1,N]；
当所述第k匹配天气数据与所述当前天气数据匹配时，记第k匹配日期为候选匹配日期；
获取所述候选匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率。
4.如权利要求3所述的一种新型的光伏发电共享系统，其特征在于，所述候选匹配日期包括至少两个所述匹配日期，记第x个匹配的匹配日期为第x候选匹配日期，其中，x∈[1,M]，M为所述候选匹配日期的个数，M为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史光照数据；
则，所述可执行代码及存储器还被配置成由所述至少一个处理器执行，使所述控制模块还用于实现如下操作：
根据所述第x候选匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第x历史发电数据，x∈[1,M]；
根据第x历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第x变化率；
根据所述第y匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第y历史发电数据，y∈[1,M]，且x≠y；
根据所获取的第y历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第y变化率；
当所述第x变化率与所述第y变化率不匹配时，获取当前光照数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第z候选匹配日期匹配的历史光照数据，记为第z历史光照数据，z∈[1,M]；
当所述第z历史光照数据与所述当前光照数据匹配时，记第z历史光照数据为最优匹配日期；
获取所述最优匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率。
5.如权利要求1所述的一种新型的光伏发电共享系统，其特征在于，所述共享开关模块包括继电器。
6.一种新型的光伏发电共享方法，其特征在于，包括：
获取第一用户单元发送的当前光伏发电功率，记为第一发电功率；
获取第一用户单元发送的当前用电功率，记为第一用电功率；
获取第二用户单元发送的当前用电功率，记为第二用电功率；
当所述第一用电功率及所述第二用电功率之和不大于所述第一发电功率时，将相应于第二用户单元的负载电路接入所述第一用户单元中。
7.如权利要求6所述的一种新型的光伏发电共享方法，其特征在于，所述当所述第一用电功率及所述第二用电功率之和不大于所述第一发电功率时，将相应于所述第二用户单元的负载电路接入所述第一用户单元中，之后还包括：
获取当前日期及当前时刻；
根据所述当前日期获取匹配的预设历史光伏发电表；
其中，所述历史光伏发电表包括历史日期及与所述历史日期匹配的历史发电数据，所述历史发电数据包括至少一个预设时刻的历史发电功率；
根据所获取的历史光伏发电表，获取与所述第一发电功率及当前时刻匹配的历史发电功率；
获取与所述历史发电功率匹配的历史日期，记为匹配日期；
获取与所述匹配日期匹配的历史发电数据，并根据所获取的历史发电数据生成预估发电功率变化率；
根据所述预估发电功率变化率，生成第二用户负载电路与第一用户单元的断开时间；
在到达所述断开时间后，将所述第二用户负载电路与所述第一用户单元的连接断开。
8.如权利要求7所述的一种新型的光伏发电共享方法，其特征在于，所述匹配日期包括至少两个所述历史日期，记第i个匹配的历史日期为第i匹配日期，其中，i∈[1，N]，N为所述匹配日期的个数，N为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史天气数据；
则，所述获取与所述匹配日期匹配的历史发电数据，并根据所获取的历史发电数据生成预估发电功率变化率，具体包括：
根据所述第i匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第i历史发电数据，i∈[1,N]；
根据第i历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第i变化率；
根据所述第j匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第j历史发电数据，j∈[1,N]，且j≠i；
根据第j历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第j变化率；
当所述第i变化率与所述第j变化率不匹配时；
获取当前天气数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第k匹配日期匹配的历史天气数据，记为第k匹配天气数据，k∈[1,N]；
当所述第k匹配天气数据与所述当前天气数据匹配时，记第k匹配日期为候选匹配日期；
获取所述候选匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率。
9.如权利要求8所述的一种新型的光伏发电共享方法，其特征在于，所述候选匹配日期包括至少两个所述匹配日期，记第x个匹配的匹配日期为第x候选匹配日期，其中，x∈[1,M]，M为所述候选匹配日期的个数，M为不小于2的正整数；
所述历史光伏发电表还包括历史光照数据；
则，所述获取所述第一候选匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率，具体包括：
根据所述第x候选匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第x历史发电数据，x∈[1,M]；
根据第x历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第x变化率；
根据所述第y候选匹配日期获取匹配的历史发电数据，记为第y历史发电数据，y∈[1,M]，且x≠y；
根据第y历史发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为第y变化率；
当所述第x变化率与所述第y变化率不匹配时；
获取当前光照数据；
根据所述获取的历史光伏发电表，获取与第z候选匹配日期匹配的历史光照数据，记为第z历史光照数据，z∈[1,M]；
当所述第z历史光照数据与所述当前光照数据匹配时，记第z历史光照数据为最优匹配日期；
获取所述最优匹配日期的历史发电数据，并根据所获取的发电数据生成匹配的发电功率变化率，记为预估发电功率变化率。
10.一种控制器，其特征在于，所述控制器适于配置于第二用户单元及具有光伏发电功能的第一用户单元中，其中，所述第一用户单元与所述第二用户单元通过共享开关模块连接，所述控制器与第一用户单元、第二用户单元及共享开关模块连接；
所述控制模块包括存储器、至少一个处理器及可执行代码，所述可执行代码存储于所述存储器内并被配置成由所述至少一个处理器执行，以实现如权利要求6至9任意一项所述的新型的光伏发电共享方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710534644.2A CN107276124A (zh) | 2017-07-03 | 2017-07-03 | 一种新型的光伏发电共享系统及方法 |
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2017
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