CN112682973B - 一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法 - Google Patents

一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一个实施例公开了一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法，所述方法包括以下步骤：S101：采集光伏储热系统中光伏逆变器设备的运行状态，获得光伏实时发电量；S103：根据所述光伏实时发电量按优先等级接入需加热的负载；S105：记录接入的各路负载的加热起始运行时间；S107：记录接入的各路负载的加热停止运行时间；S109：根据各路负载的加热起始运行时间和加热停止运行时间计算各路负载的已加热时间，将所述各路负载的已加热时间与所述各路负载的能加热时间对比，若负载已加热时间小于负载能加热时间，则在光伏停止发电后，利用市电对该负载进行补充加热。

Description

一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法
技术领域
本发明涉及光伏发电储热技术领域，具体涉及一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法。
背景技术
随着清洁能源发电技术的发展，光伏发电已成熟应用于各行各业的补充供电系统中，在供暖季部分使用电采暖的地区，采用光伏储热的方式进行供暖将更利于节能减排，但光伏发电具有不稳定性，使用中储热负载有自身的最大加热时间要求，以及应用场景的不同供热要求。
因此，需要提供一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法来提高光伏发电使用率，稳定控制储热负载加热时间，满足供热需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法，解决光伏储热现有控制方法中对负载加热时间控制不精准，经济效益低及负载设备易损坏的问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法，所述方法包括以下步骤：
S101：采集光伏储热系统中光伏逆变器设备的运行状态，获得光伏实时发电量；
S103：根据所述光伏实时发电量按优先等级接入需加热的负载；
S105：记录接入的各路负载的加热起始运行时间；
S107：记录接入的各路负载的加热停止运行时间；
S109：根据各路负载的加热起始运行时间和加热停止运行时间计算各路负载的已加热时间，将所述各路负载的已加热时间与所述各路负载的能加热时间对比，若负载已加热时间小于负载能加热时间，则在光伏停止发电后，利用市电对该负载进行补充加热。
在一个具体实施方式中，所述方法还包括：
S111：以预定时间重置需加热的负载的能加热时间。
在一个具体实施方式中，在S105之后，所述方法还包括：
S106：在各路负载加热的过程中，根据不同用途及优先级的负载所需不同运行时间的要求，通过负载控制方法计算各路负载能加热时间。
在一个具体实施方式中，所述通过负载控制方法计算各路负载能加热时间包括：
S1061：判断接入的需加热的负载是否导通；
S1062：根据负载的导通情况以及负载前一分钟热量和加热比计算负载当前时刻热量，其中，各路负载的前一分钟热量的初始量均为0；
S1063：若负载当前时刻热量大于等于0，则将负载当前时刻热量的值赋值给负载前一分钟热量，否则将负载前一分钟热量和负载当前时刻热量的值都置为0；
S1064：判断当前时刻是否大于等于0小于等于预设的热量累计清零时刻；
S1065：根据步骤S1064的判断结果以及当前时刻和所述热量累计清零时刻计算一天剩余时间；
S1066：根据一天剩余时间、加热比和负载当前时刻热量计算负载的后续导通时间；其中，当当前时刻为负载的加热起始运行时间时，计算得到的所述后续导通时间即为该负载的能加热时间；
S1067：判断所述后续导通时间是否大于等于0，若是则允许所述负载导通，在光伏发电容量内按优先级顺序对所述负载进行加热；否则令所述负载截止，停止对所述负载进行加热；
其中，所述步骤中的当前时刻、热量累计清零时刻以及一天剩余时间都采用24小时制。
在一个具体实施方式中，当所述步骤S1061中负载导通时，步骤S1062的计算公式为：
QN＝QN0+1/60；
当所述步骤S1061中负载截止时，步骤S1062的计算公式为：
QN＝QN0-1/60(a-1)；
其中，
QN为负载当前时刻热量，QN0为负载前一分钟热量，a为加热比，N取1到负载接入的总数量。
在一个具体实施方式中，所述步骤S1064中判断的结果若是当前时刻大于等于0小于等于预设的热量累计清零时刻，则步骤S1065中的一天剩余时间的计算公式为：
T＝t0-t；
否则步骤S1065中的一天剩余时间的计算公式为：
T＝24-(t-t0)；
其中，T为一天剩余时间，t0为预设的热量累计清零时刻，t为当前时刻。
在一个具体实施方式中，所述步骤S1066中后续导通时间的计算公式为：
TNon＝[T-(a-1)QN]/a；
其中，TNon为所述后续导通时间。
在一个具体实施方式中，所述负载控制方法一分钟运行一次。
本发明的有益效果如下：
本发明所提供的一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法，解决了光伏储热系统负载加热过程中由于负载超时加热而造成损坏的问题，能够精确控制负载加热时间，并使不同用途的负载按优先级进行加热，实现了光伏发电的充分利用，达到良好的供热效果，经济效益高，同时保障系统安全可靠的运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有的技术方案，下面将对具体实施方式或现有的技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本申请的一种实施方式，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示出根据本发明一个实施例的一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法流程图。
图2示出根据本发明一个实施例的一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法中进一步包括的负载控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。以下通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员可以做出变形与改进，也应视为本发明的保护范围。
本实施例提供一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
S101：采集光伏储热系统中光伏逆变器设备的运行状态，获得光伏实时发电量；
S103：根据所述光伏实时发电量按优先等级接入需加热的负载；
其中，所述优先等级为根据负载的重要程度，重要的负载优先进行加热；例如有的负载需要上午加热晚上不用，总加热时间少，则其优先等级就高，可优先进行加热；或者有时候光伏发电量少，不能给所有的负载加热，就优先给重要的负载供电进行加热。
S105：记录接入的各路负载的加热起始运行时间；
S106：在各路负载加热的过程中，根据不同用途及优先级的负载所需不同运行时间的要求，通过负载控制方法计算各路负载能加热时间；进而进行负载加热控制；
其中，步骤S106中所述的负载控制方法一分钟运行一次；
步骤S106具体包括如下步骤：
如图2所示，其中，图2中RNon代表负载导通情况，RNon＝1代表负载导通；RANon代表允许负载导通情况，RANon＝1为允许负载导通，RANon＝0为不允许负载导通即负载截止；例如：R1on＝1代表接入的第一路负载导通。
S1061：判断接入的需加热的负载是否导通；
S1062：根据负载的导通情况以及负载前一分钟热量和加热比计算负载当前时刻热量，其中，各路负载的前一分钟热量的初始量均为0；
其中，当所述负载导通时，步骤S1062的计算公式为：
QN＝QN0+1/60；
当所述负载截止时，步骤S1062的计算公式为：
QN＝QN0-1/60(a-1)；
其中，
QN为负载当前时刻热量，QN0为负载前一分钟热量，a为加热比，加热比根据储热材料的性能决定，对同一系统的各路负载进行加热控制时使用到的加热比相同；N取1到负载接入的总数量，例如，以接入6路负载为例，则N取1～6，Q1为接入的第一路负载的当前时刻热量，Q2为接入的第二路负载的当前时刻热量，其他公式中的N同理。
S1063：若负载当前时刻热量大于等于0，则将负载当前时刻热量的值赋值给负载前一分钟热量，否则将负载前一分钟热量和负载当前时刻热量的值都置为0；
例如：若Q2的值为150，则Q20＝Q2＝150。
S1064：判断当前时刻是否大于等于0小于等于预设的热量累计清零时刻；
其中，所述当前时刻和热量累计清零时刻都采用24小时制，热量累计清零时刻将各路负载的当前时刻热量和前一分钟热量都清零，该时刻可根据实际需求进行设定，例如可设定为23时整、22时30分23秒等。
S1065：根据步骤S1064的判断结果以及当前时刻和所述热量累计清零时刻计算一天剩余时间；
其中，所述步骤S1064中判断的结果若是当前时刻大于等于0小于等于预设的热量累计清零时刻，则步骤S1065中的一天剩余时间的计算公式为：
T＝t0-t；
否则步骤S1065中的一天剩余时间的计算公式为：
T＝24-(t-t0)；
其中，T为一天剩余时间，采用24小时制，t0为预设的热量累计清零时刻，t为当前时刻。一天剩余时间中的分钟按小时计算，即把分钟换算成小时，比如15分钟就是0.25小时。
S1066：根据一天剩余时间、加热比和负载当前时刻热量计算负载的后续导通时间；其中，当当前时刻为负载的加热起始运行时间时，计算得到的所述后续导通时间即为该负载的能加热时间；
其中，所述后续导通时间的计算公式为：
TNon＝[T-(a-1)QN]/a；
其中，TNon为所述后续导通时间。
S1067：判断所述后续导通时间是否大于等于0，若是则允许所述负载导通，在光伏发电容量内按优先级顺序对所述负载进行加热；否则令所述负载截止，停止对所述负载进行加热。
S107：记录接入的各路负载的加热停止运行时间；
例如一个负载加热起始运行时间为2020年10月1日13:00:50，加热停止运行时间为2020年10月1日15:00:50。
S109：根据各路负载的加热起始运行时间和加热停止运行时间计算各路负载的已加热时间，将所述各路负载的已加热时间与所述各路负载的能加热时间对比，若负载已加热时间小于负载能加热时间，则在光伏停止发电后，利用市电对该负载进行补充加热。
S111：以预定时间重置需加热的负载的能加热时间。
优选的，每日零时重置需加热的负载的能加热时间。
本实施例所提供的一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法，解决了光伏储热系统负载加热过程中由于负载超时加热而造成损坏的问题，能够精确控制负载加热时间，并使不同用途的负载按优先级进行加热，实现了光伏发电的充分利用，达到良好的供热效果，经济效益高，同时保障系统安全可靠的运行。
本领域技术人员能够理解，在不违反逻辑的情况下，本申请的一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法的步骤不必一定按照上述步骤执行，在前的步骤可以在在后步骤之后执行，例如S105步骤发生在S106步骤之后，在负载控制方法开始执行后，对不同时间导通的接入的各路负载的加热起始运行时间进行实时记录。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种应用于光伏储热系统的负载加热时间控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S101：采集光伏储热系统中光伏逆变器设备的运行状态，获得光伏实时发电量；
S103：根据所述光伏实时发电量按优先等级接入需加热的负载；
S105：记录接入的各路负载的加热起始运行时间；
S106：在各路负载加热的过程中，根据不同用途及优先级的负载所需不同运行时间的要求，通过负载控制方法计算各路负载能加热时间；
S107：记录接入的各路负载的加热停止运行时间；
S109：根据各路负载的加热起始运行时间和加热停止运行时间计算各路负载的已加热时间，将所述各路负载的已加热时间与所述各路负载的能加热时间对比，若负载已加热时间小于负载能加热时间，则在光伏停止发电后，利用市电对该负载进行补充加热；
所述通过负载控制方法计算各路负载能加热时间包括：
S1061：判断接入的需加热的负载是否导通；
S1062：根据负载的导通情况以及负载前一分钟热量和加热比计算负载当前时刻热量，其中，各路负载的前一分钟热量的初始量均为0，加热比根据储热材料的性能决定，对同一系统的各路负载进行加热控制时使用到的加热比相同；
S1063：若负载当前时刻热量大于等于0，则将负载当前时刻热量的值赋值给负载前一分钟热量，否则将负载前一分钟热量和负载当前时刻热量的值都置为0；
S1064：判断当前时刻是否大于等于0小于等于预设的热量累计清零时刻；
S1065：根据步骤S1064的判断结果以及当前时刻和所述热量累计清零时刻计算一天剩余时间；
S1066：根据一天剩余时间、加热比和负载当前时刻热量计算负载的后续导通时间；其中，当前时刻为负载的加热起始运行时间时，计算得到的所述后续导通时间即为该负载的能加热时间；
S1067：判断所述后续导通时间是否大于等于0，若是则允许所述负载导通，在光伏发电容量内按优先级顺序对所述负载进行加热；否则令所述负载截止，停止对所述负载进行加热；
其中，所述步骤中的当前时刻、热量累计清零时刻以及一天剩余时间都采用24小时制；
所述步骤S1064中判断的结果若是当前时刻大于等于0小于等于预设的热量累计清零时刻，则步骤S1065中的一天剩余时间的计算公式为：
T＝t0-t；
否则步骤S1065中的一天剩余时间的计算公式为：
T＝24-(t-t0)；
其中，T为一天剩余时间，t0为预设的热量累计清零时刻，t为当前时刻。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
S111：以预定时间重置需加热的负载的能加热时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载控制方法一分钟运行一次。
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