CN114744610A - 一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统 - Google Patents

一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114744610A
CN114744610A CN202210239559.4A CN202210239559A CN114744610A CN 114744610 A CN114744610 A CN 114744610A CN 202210239559 A CN202210239559 A CN 202210239559A CN 114744610 A CN114744610 A CN 114744610A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
energy storage
photovoltaic
power generation
storage device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210239559.4A
Other languages
English (en)
Inventor
宋恩稼
连晓华
冷裕
焉树峰
杜吉超
贾晓伟
孙晓鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rushan City Power Supply Company State Grid Shandong Electric Power Co
Original Assignee
Rushan City Power Supply Company State Grid Shandong Electric Power Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rushan City Power Supply Company State Grid Shandong Electric Power Co filed Critical Rushan City Power Supply Company State Grid Shandong Electric Power Co
Priority to CN202210239559.4A priority Critical patent/CN114744610A/zh
Publication of CN114744610A publication Critical patent/CN114744610A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/008—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks involving trading of energy or energy transmission rights
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • Y04S10/123—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving renewable energy sources

Abstract

本发明提供一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，涉及光伏与储能技术领域，储能装置设有多个储能电池，用于储存光伏发电装置发出的电能；台区数据处理模块用于实时获取光伏发电装置的发电功率，储能装置的储能信息，台区用电负荷功率信息；每个低压台区的台区数据处理模块分别与光伏储能监控服务器通信连接，将低压台区的状态信息发送给光伏储能监控服务器，光伏储能监控服务器将每个低压台区的状态信息进行显示；将每个低压台区的状态信息进行存储，光伏储能监控服务器还实现基于低压台区状态信息之间的交互和共享，将低压台区状态信息与预设阈值进行比对，如果出现超阈值运行状态，则进行报警提示。

Description

一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统
技术领域
本发明涉及光伏与储能技术领域，尤其涉及一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统。
背景技术
目前能源危机和日渐恶化的生存环境使得新能源逐渐得到普及。相对于水电、核电和风电，光伏发电受地理、资源条件、制造材料和远距离传输电源限制相对较小、安全、可靠，成为各国的研究热点。由于光伏输出功率发电的间歇性、随机性等特点，对电网运行调度产生一定的挑战，因此需用户侧光伏微电网中配置合理容量的储能。
现阶段峰谷分时电价的制定和时段划分方式主要基于负荷曲线变化情况和系统运行的边际成本。采用光伏发电来实现电能的有效利用，保证电网电量稳定供应的同时，还可以起到节能降耗的作用。
目前微电网中由于分散在各个用电户，难以监控，并且无法有效的统一调配，造成电能未能有效利用，无法有效统筹和规划发电供电之间的需求，未能起到电能有效的利用。
发明内容
本发明提供一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，系统可以有效的利用光伏发电，并进行储存和上网。系统包括：光伏储能监控服务器，每个低压台区设有光伏发电装置，储能装置以及台区数据处理模块；
光伏发电装置设有光伏阵列，光伏阵列通过光伏逆变器及光伏发电控制器分别与交流母线和储能装置连接；
储能装置设有多个储能电池，用于储存光伏发电装置发出的电能；
台区数据处理模块用于实时获取光伏发电装置的发电功率，储能装置的储能信息，台区用电负荷功率信息；
每个低压台区的台区数据处理模块分别与光伏储能监控服务器通信连接，将低压台区的状态信息发送给光伏储能监控服务器，光伏储能监控服务器将每个低压台区的状态信息进行显示；
将每个低压台区的状态信息进行存储，光伏储能监控服务器还实现基于低压台区状态信息之间的交互和共享，将低压台区状态信息与预设阈值进行比对，如果出现超阈值运行状态，则进行报警提示。
优选地，光伏发电装置并网时，设定光伏发电装置的光伏发电直流侧电压扰动量为A，V1（t）为光伏阵列t时刻直流侧采样电压，I1（t）为光伏阵列t时刻直流侧采样电流，Ｐ1（t）为光伏阵列t时刻直流侧功率，P2为负载需求功率，计算并网模式的光伏发电功率的直流电压值Ｆ；
如果储能装置充电完成，则
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
如果储能装置充电未完成，则
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ=V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ=V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ=V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ=V1（t）+A。
优选地，与电网断开情况下负载功率匹配运行模式中，如果光伏发电的功率大于负载需求的功率，且储能装置充电完成，光伏发电进入负载功率匹配运行模式，根据负载需求获取电能，并计算断网模式的光伏发电功率的直流电压值Ｆ；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A。
优选地，光伏储能监控服务器判断每个低压台区的状态信息，
当光伏发电装置的发电功率大于台区用电负荷功率时，将多余的发电功率输送给储能装置进行充电；
如果光伏发电装置的发电功率小于台区用电负荷功率时，储能装置放电，向台区用电负荷供电；
若储能装置达到最大放电程度后仍不满足台区用电负荷功率，则不满足部分从电网中其他台区调配。
优选地，当系统处于用电高峰时，光伏储能监控服务器配置当前电价为高峰电价；
光伏发电装置的发电功率大于负荷功率，控制光伏发电装置将发出的电能供给台区用电负荷；
若供给台区用电负荷后，仍有剩余发电功率，台区数据处理模块控制光伏发电装置将剩余电量输送给电网，计量光伏发电上网的上网电量，并传输给光伏储能监控服务器；
若当前储能装置电量状态为未充满状态，对光伏发电装置将剩余电量给储能装置充电；
若储能装置已充满，则光伏发电装置将剩余电量全部送给电网。
优选地，若光伏发电装置的发电功率小于负荷功率，则光伏发电装置和储能装置一起给台区用电负荷供电；
若储能装置以允许最大功率放电后仍不能满足台区用电负荷用电，则缺少的部分由电网补充。
优选地，当系统处于用电平稳期时，光伏储能监控服务器配置当前电价为平电价；
如果光伏发电装置的发电功率大于台区用电负荷，控制光伏发电装置将发出的电能供给台区用电负荷；
若供给台区用电负荷后，仍有剩余发电功率，台区数据处理模块控制光伏发电装置将剩余电量输送给电网，计量光伏发电上网的上网电量，并传输给光伏储能监控服务器；储能装置不进行充放电；
如果光伏发电装置的发电功率小于台区用电负荷，缺少的部分由电网补充，储能装置不进行充放电。
优选地，当系统处于用电低谷期时，光伏储能监控服务器配置当前电价为低谷电价；
如果光伏发电装置的发电功率大于台区用电负荷，控制光伏发电装置将发出的电能供给台区用电负荷；
若供给台区用电负荷后，仍有剩余发电功率，优先给储能装置进行充电；
若剩余发电功率未对储能装置充满，则由电网对储能装置进行充电；
若储能装置充满，台区数据处理模块控制光伏发电装置将剩余电量输送给电网，计量光伏发电上网的上网电量，并传输给光伏储能监控服务器；
如果光伏发电装置的发电功率小于台区用电负荷，则光伏发电装置和电网一起给台区用电负荷供电，并且电网给储能装置充电，如果储能装置在充满电的状态，则电网不对储能装置进行充电。
优选地，光伏储能监控服务器配置每个储能装置的容量信息；
建立一天24小时的光伏发电装置与台区用电负荷功率的状态，形成用电量时间序列集合及发电量时间序列集合；
调取一天24小时峰的谷平时段用电量状态及发电量状态，并制定峰谷平各时段的发电量状态与用电量状态的电量差值；
根据电量差值配置储能装置的容量，且在电量差值乘以1.15至1.23，即为储能装置的容量。
优选地，台区数据处理模块还用于获取光伏逆变器逆变后的光伏发电交流电压信号，将光伏发电交流电压信号进行整流和滤波，并在光伏发电交流的每个周期内进行采样，得到光伏发电交流电压有效值，并判断光伏发电交流电压有效值与电网电压有效值是否匹配，如匹配，则可进行发电上网；
台区数据处理模块还用于将光伏发电交流电压信号转换为同频方波信号，将同频方波信号与电网方波进行比对，获取光伏发电交流电压信号和电网电压信号的电压值下降沿对应的时间值，计算得到时间差值，并计算得到光伏发电交流电压信号与电网电压信号的相位差，判断是否匹配，如匹配，则可进行发电上网。
优选地，光伏储能监控服务器连接有存储光伏发电数据与储能数据的数据库；
电力人员通过电力终端机向光伏储能监控服务器发出光伏与储能信息请求指令；
光伏储能监控服务器响应请求指令，从数据库中调取电力人员所需的光伏发电数据与储能数据，并向电力终端机提供基于web通信的光伏发电数据与储能数据信息；
电力人员通过电力终端机对台区用电负荷功率信息、光伏发电数据与储能数据信息进行增删改查；
光伏储能监控服务器接收到请求指令后，使用Java模块对电力人员请求消息进行解析；解析后从数据库调出相应的信息；
光伏储能监控服务器向电力终端机发送信息，电力人员利用JavaScript模块对台区用电负荷功率信息、光伏发电数据与储能数据信息进行解析；
光伏储能监控服务器将增删改查后的信息进行储存。
优选地，光伏储能监控服务器还用于配置多通道光伏与储能数据访问端口，供台区数据处理模块和多个电力终端机同时同步访问；
还用于配置光伏发电数据与储能数据信息查询语句，通过光伏发电数据与储能数据信息查询语句在数据库中进行查询检索，并显示数据来源。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明通过光伏储能监控服务器实现了对每个低压台区的监控，将每个低压台区的状态信息进行存储，光伏储能监控服务器还实现基于低压台区状态信息之间的交互和共享，将低压台区状态信息与预设阈值进行比对，如果出现超阈值运行状态，则进行报警提示，对系统中的故障或异常问题能够及时报警，及时发现，保证系统稳定运行。
本发明通过削峰填谷的方式，使光伏发电有效的利用，使光伏发电可以上网，还可以供应给台区用电负荷，还可以给储能装置充电。本发明可以配合分时电价来对电量进行调配，减少电网运行成本。储能装置可以在电价低谷期储电并在用电高峰期或者高电价时段放电，来降低电网的购电成本稳定电网的电压和频率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统示意图；
图2为低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统实施例示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图1至2所示，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明提供的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本发明提供的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本发明提供的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
本发明提供的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统中，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
本发明提供的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统包括：光伏储能监控服务器1，每个低压台区设有光伏发电装置3，储能装置4以及台区数据处理模块2；
光伏发电装置3设有光伏阵列，光伏阵列通过光伏逆变器6及光伏发电控制器分别与交流母线和储能装置4连接；
储能装置4设有多个储能电池，用于储存光伏发电装置3发出的电能；
台区数据处理模块2用于实时获取光伏发电装置3的发电功率，储能装置4的储能信息，台区用电负荷5功率信息；
每个低压台区的台区数据处理模块2分别与光伏储能监控服务器1通信连接，将低压台区的状态信息发送给光伏储能监控服务器1，光伏储能监控服务器1将每个低压台区的状态信息进行显示；
将每个低压台区的状态信息进行存储，光伏储能监控服务器1还实现基于低压台区状态信息之间的交互和共享，将低压台区状态信息与预设阈值进行比对，如果出现超阈值运行状态，则进行报警提示。
每个低压台区的台区数据处理模块2分别与光伏储能监控服务器1的通信方式可以采用无线局域网络(Wi-Fi，WLAN，Wireless Local Area Networks)、无线宽带(Wibro)、全球微波互联接入(Wimax)、高速下行链路分组接入(HSDPA，High Speed Downlink PacketAccess)等等。
台区数据处理模块2可以通过使用特定用途集成电路(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processing)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal Processing Device)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable GateArray)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器中并且由控制器执行。
本发明中，正常并网状态下，需要将光伏发电装置的发电最大功率跟踪状态，保证最大输出功率。储能装置则是当光伏发电功率大于负载需求功率时，进入充电状态，直至被充满；当光伏发电功率小于负载需求功率时，剩余部分由电网补充。
本发明中设定光伏发电直流侧电压扰动量为A，V1（t）为光伏阵列t时刻直流侧采样电压，I1（t）为光伏阵列t时刻直流侧采样电流，Ｐ1（t）为光伏阵列t时刻直流侧功率，P2为负载需求功率，获得求取并网模式的光伏发电功率的直流电压值Ｆ。
当Ｐ1（t）＞P2，储能装置充电完成，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2，储能装置充电完成，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，储能装置充电完成，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，储能装置充电完成，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2，储能装置充电未完成，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ= V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2，储能装置充电未完成，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，储能装置充电完成，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，储能装置充电完成，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ= V1（t）+A；
本发明中，与电网断开情况下负载功率匹配运行模式中，如果光伏发电装置的功率大于负载需求的功率，且表示储能装置充电完成，光伏发电装置进入负载功率匹配运行模式，负载可以需求获取光伏发电装置发出的电能。为了避免储能装置过充电、系统过电压，光伏发电装置采用负载功率匹配运行控制策略。采用如下方式对直流电压值Ｆ进行获得计算。
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
系统在与电网离网状态下光伏发电功率小于负载需求功率，并且储能装置剩余容量低于下限时，切除负载，光伏发电仅向储能装置供电。
当Ｐ1（t）＞P2， V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2， V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）≤P2， V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）≤P2， V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
本发明中，光伏储能监控服务器1判断每个低压台区的状态信息，
当光伏发电装置3的发电功率大于台区用电负荷功率时，将多余的发电功率输送给储能装置4进行充电；如果光伏发电装置3的发电功率小于台区用电负荷功率时，储能装置4放电，向台区用电负荷供电；若储能装置4达到最大放电程度后仍不满足台区用电负荷功率，则不满足部分从电网中其他台区调配。
作为本发明提供的实施例，当系统处于用电高峰时，光伏储能监控服务器1配置当前电价为高峰电价；
光伏发电装置3的发电功率大于负荷功率，控制光伏发电装置3将发出的电能供给台区用电负荷；
若供给台区用电负荷后，仍有剩余发电功率，台区数据处理模块2控制光伏发电装置3将剩余电量输送给电网，计量光伏发电上网的上网电量，并传输给光伏储能监控服务器1；
若当前储能装置4电量状态为未充满状态，对光伏发电装置3将剩余电量给储能装置4充电；
若储能装置4已充满，则光伏发电装置3将剩余电量全部送给电网。
作为本发明提供的实施例，若光伏发电装置3的发电功率小于负荷功率，则光伏发电装置3和储能装置4 一起给台区用电负荷供电；
若储能装置4以允许最大功率放电后仍不能满足台区用电负荷用电，则缺少的部分由电网补充。
本发明中，当系统处于用电平稳期时，光伏储能监控服务器1配置当前电价为平电价；
如果光伏发电装置3的发电功率大于台区用电负荷，控制光伏发电装置3将发出的电能供给台区用电负荷；
若供给台区用电负荷后，仍有剩余发电功率，台区数据处理模块2控制光伏发电装置3将剩余电量输送给电网，计量光伏发电上网的上网电量，并传输给光伏储能监控服务器1；储能装置4不进行充放电；
如果光伏发电装置3的发电功率小于台区用电负荷，缺少的部分由电网补充，储能装置4不进行充放电。
本发明提供的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
作为本发明提供的实施例，当系统处于用电低谷期时，光伏储能监控服务器1配置当前电价为低谷电价；
如果光伏发电装置3的发电功率大于台区用电负荷，控制光伏发电装置3将发出的电能供给台区用电负荷；
若供给台区用电负荷后，仍有剩余发电功率，优先给储能装置4进行充电；
若剩余发电功率未对储能装置4充满，则由电网对储能装置4进行充电；
若储能装置4充满，台区数据处理模块2控制光伏发电装置3将剩余电量输送给电网，计量光伏发电上网的上网电量，并传输给光伏储能监控服务器1；
如果光伏发电装置3的发电功率小于台区用电负荷，则光伏发电装置3和电网一起给台区用电负荷供电，并且电网给储能装置4充电，如果储能装置4在充满电的状态，则电网不对储能装置4进行充电。
作为本发明提供的实施例，光伏储能监控服务器1配置每个储能装置4的容量信息；
建立一天24小时的光伏发电装置3与台区用电负荷功率的状态，形成用电量时间序列集合及发电量时间序列集合；
调取一天24小时峰的谷平时段用电量状态及发电量状态，并制定峰谷平各时段的发电量状态与用电量状态的电量差值；
根据电量差值配置储能装置4的容量，且在电量差值乘以1.15至1.23，即为储能装置4的容量。这样实现了对每个储能装置4的容量配置，可以保证储能装置4的容量满足低压台区的需要，避免光伏发电能力不足时，影响用电。
作为本发明提供的实施例，台区数据处理模块2还用于获取光伏逆变器逆变后的光伏发电交流电压信号，将光伏发电交流电压信号进行整流和滤波，并在光伏发电交流的每个周期内进行采样，得到光伏发电交流电压有效值，并判断光伏发电交流电压有效值与电网电压有效值是否匹配，如匹配，则可进行发电上网；
台区数据处理模块2还用于将光伏发电交流电压信号转换为同频方波信号，将同频方波信号与电网方波进行比对，获取光伏发电交流电压信号和电网电压信号的电压值下降沿对应的时间值，计算得到时间差值，并计算得到光伏发电交流电压信号与电网电压信号的相位差，判断是否匹配，如匹配，则可进行发电上网。
本发明中，光伏储能监控服务器1连接有存储光伏发电数据与储能数据的数据库；
电力人员通过电力终端机向光伏储能监控服务器1发出光伏与储能信息请求指令；
电力终端机可以以各种形式来实施。例如，本发明实施例中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(PDA，PersonalDigital Assistant)、平板电脑(PAD)、便携式多媒体播放器(PMP，Portable MediaPlayer)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
光伏储能监控服务器1响应请求指令，从数据库中调取电力人员所需的光伏发电数据与储能数据，并向电力终端机提供基于web通信的光伏发电数据与储能数据信息；
电力人员通过电力终端机对台区用电负荷功率信息、光伏发电数据与储能数据信息进行增删改查；
光伏储能监控服务器1接收到请求指令后，使用Java模块对电力人员请求消息进行解析；解析后从数据库调出相应的信息；
光伏储能监控服务器1向电力终端机发送信息，电力人员利用JavaScript模块对台区用电负荷功率信息、光伏发电数据与储能数据信息进行解析；
光伏储能监控服务器1将增删改查后的信息进行储存。
光伏储能监控服务器1还用于配置多通道光伏与储能数据访问端口，供台区数据处理模块2和多个电力终端机同时同步访问；
还用于配置光伏发电数据与储能数据信息查询语句，通过光伏发电数据与储能数据信息查询语句在数据库中进行查询检索，并显示数据来源。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，其特征在于，包括：光伏储能监控服务器，每个低压台区设有光伏发电装置，储能装置以及台区数据处理模块；
光伏发电装置设有光伏阵列，光伏阵列通过光伏逆变器及光伏发电控制器分别与交流母线和储能装置连接；
储能装置设有多个储能电池，用于储存光伏发电装置发出的电能；
台区数据处理模块用于实时获取光伏发电装置的发电功率，储能装置的储能信息，台区用电负荷功率信息；
每个低压台区的台区数据处理模块分别与光伏储能监控服务器通信连接，将低压台区的状态信息发送给光伏储能监控服务器，光伏储能监控服务器将每个低压台区的状态信息进行显示；
将每个低压台区的状态信息进行存储，光伏储能监控服务器还实现基于低压台区状态信息之间的交互和共享，将低压台区状态信息与预设阈值进行比对，如果出现超阈值运行状态，则进行报警提示。
2.根据权利要求1所述的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，其特征在于，
光伏发电装置并网时，设定光伏发电装置的光伏发电直流侧电压扰动量为A，V1（t）为光伏阵列t时刻直流侧采样电压，I1（t）为光伏阵列t时刻直流侧采样电流，Ｐ1（t）为光伏阵列t时刻直流侧功率，P2为负载需求功率，计算并网模式的光伏发电功率的直流电压值Ｆ；
如果储能装置充电完成，则
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
如果储能装置充电未完成，则
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ= V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，储能装置充电，设置Ｆ= V1（t）+A。
3.根据权利要求1所述的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，其特征在于，
与电网断开情况下负载功率匹配运行模式中，如果光伏发电的功率大于负载需求的功率，且储能装置充电完成，光伏发电进入负载功率匹配运行模式，根据负载需求获取电能，并计算断网模式的光伏发电功率的直流电压值Ｆ；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）＞Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）＞V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）-A；
当Ｐ1（t）＞P2，Ｐ1（t）≤Ｐ1（t-1），V1（t）≤V1（t-1）时，设置Ｆ= V1（t）+A。
4.根据权利要求1所述的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，其特征在于，
光伏储能监控服务器判断每个低压台区的状态信息，
当光伏发电装置的发电功率大于台区用电负荷功率时，将多余的发电功率输送给储能装置进行充电；
如果光伏发电装置的发电功率小于台区用电负荷功率时，储能装置放电，向台区用电负荷供电；
若储能装置达到最大放电程度后仍不满足台区用电负荷功率，则不满足部分从电网中其他台区调配。
5.根据权利要求1所述的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，其特征在于，
当系统处于用电高峰时，光伏储能监控服务器配置当前电价为高峰电价；
光伏发电装置的发电功率大于负荷功率，控制光伏发电装置将发出的电能供给台区用电负荷；
若供给台区用电负荷后，仍有剩余发电功率，台区数据处理模块控制光伏发电装置将剩余电量输送给电网，计量光伏发电上网的上网电量，并传输给光伏储能监控服务器；
若当前储能装置电量状态为未充满状态，对光伏发电装置将剩余电量给储能装置充电；
若储能装置已充满，则光伏发电装置将剩余电量全部送给电网；
若光伏发电装置的发电功率小于负荷功率，则光伏发电装置和储能装置一起给台区用电负荷供电；
若储能装置以允许最大功率放电后仍不能满足台区用电负荷用电，则缺少的部分由电网补充。
6.根据权利要求1所述的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，其特征在于，
当系统处于用电平稳期时，光伏储能监控服务器配置当前电价为平电价；
如果光伏发电装置的发电功率大于台区用电负荷，控制光伏发电装置将发出的电能供给台区用电负荷；
若供给台区用电负荷后，仍有剩余发电功率，台区数据处理模块控制光伏发电装置将剩余电量输送给电网，计量光伏发电上网的上网电量，并传输给光伏储能监控服务器；储能装置不进行充放电；
如果光伏发电装置的发电功率小于台区用电负荷，缺少的部分由电网补充，储能装置不进行充放电。
7.根据权利要求1所述的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，其特征在于，
当系统处于用电低谷期时，光伏储能监控服务器配置当前电价为低谷电价；
如果光伏发电装置的发电功率大于台区用电负荷，控制光伏发电装置将发出的电能供给台区用电负荷；
若供给台区用电负荷后，仍有剩余发电功率，优先给储能装置进行充电；
若剩余发电功率未对储能装置充满，则由电网对储能装置进行充电；
若储能装置充满，台区数据处理模块控制光伏发电装置将剩余电量输送给电网，计量光伏发电上网的上网电量，并传输给光伏储能监控服务器；
如果光伏发电装置的发电功率小于台区用电负荷，则光伏发电装置和电网一起给台区用电负荷供电，并且电网给储能装置充电，如果储能装置在充满电的状态，则电网不对储能装置进行充电。
8.根据权利要求7所述的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，其特征在于，
光伏储能监控服务器配置每个储能装置的容量信息；
建立一天24小时的光伏发电装置与台区用电负荷功率的状态，形成用电量时间序列集合及发电量时间序列集合；
调取一天24小时峰的谷平时段用电量状态及发电量状态，并制定峰谷平各时段的发电量状态与用电量状态的电量差值；
根据电量差值配置储能装置的容量，且在电量差值乘以1.15至1.23，即为储能装置的容量。
9.根据权利要求1所述的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，其特征在于，
台区数据处理模块还用于获取光伏逆变器逆变后的光伏发电交流电压信号，将光伏发电交流电压信号进行整流和滤波，并在光伏发电交流的每个周期内进行采样，得到光伏发电交流电压有效值，并判断光伏发电交流电压有效值与电网电压有效值是否匹配，如匹配，则可进行发电上网；
台区数据处理模块还用于将光伏发电交流电压信号转换为同频方波信号，将同频方波信号与电网方波进行比对，获取光伏发电交流电压信号和电网电压信号的电压值下降沿对应的时间值，计算得到时间差值，并计算得到光伏发电交流电压信号与电网电压信号的相位差，判断是否匹配，如匹配，则可进行发电上网。
10.根据权利要求1所述的低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统，其特征在于，
光伏储能监控服务器连接有存储光伏发电数据与储能数据的数据库；
电力人员通过电力终端机向光伏储能监控服务器发出光伏与储能信息请求指令；
光伏储能监控服务器响应请求指令，从数据库中调取电力人员所需的光伏发电数据与储能数据，并向电力终端机提供基于web通信的光伏发电数据与储能数据信息；
电力人员通过电力终端机对台区用电负荷功率信息、光伏发电数据与储能数据信息进行增删改查；
光伏储能监控服务器接收到请求指令后，使用Java模块对电力人员请求消息进行解析；解析后从数据库调出相应的信息；
光伏储能监控服务器向电力终端机发送信息，电力人员利用JavaScript模块对台区用电负荷功率信息、光伏发电数据与储能数据信息进行解析；
光伏储能监控服务器将增删改查后的信息进行储存。
CN202210239559.4A 2022-03-11 2022-03-11 一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统 Pending CN114744610A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210239559.4A CN114744610A (zh) 2022-03-11 2022-03-11 一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210239559.4A CN114744610A (zh) 2022-03-11 2022-03-11 一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114744610A true CN114744610A (zh) 2022-07-12

Family

ID=82275275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210239559.4A Pending CN114744610A (zh) 2022-03-11 2022-03-11 一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114744610A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024021549A1 (zh) * 2022-07-29 2024-02-01 重庆跃达新能源有限公司 光伏发电储能控制方法、系统及存储介质
CN117650634A (zh) * 2024-01-30 2024-03-05 国网山东省电力公司青州市供电公司 一种电网储能设备智能管控装置、系统及管控方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024021549A1 (zh) * 2022-07-29 2024-02-01 重庆跃达新能源有限公司 光伏发电储能控制方法、系统及存储介质
CN117650634A (zh) * 2024-01-30 2024-03-05 国网山东省电力公司青州市供电公司 一种电网储能设备智能管控装置、系统及管控方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9136712B2 (en) High speed feedback adjustment of power charge/discharge from energy storage system
US11050256B2 (en) Distributed energy resource topology and operation
CN114744610A (zh) 一种低压台区内分布式光伏与储能数据处理系统
US20120245744A1 (en) Networked Power Management and Demand Response
EP2592740A1 (en) Power control device
US10431985B2 (en) Power management method
CN113098066A (zh) 一种功率调节方法、功率调节装置及终端设备
JP2015015800A (ja) 制御装置、電力管理システム
CN214154033U (zh) 智能充电系统
Bragatto et al. A real-life experience on 2 nd life batteries services for Distribution System Operator
Manchester et al. Off-grid mobile phone charging: An experimental study
Cappelle et al. An all-in-one power electronic solution for the introduction of PV and storage for smart grids
CN112564174A (zh) 一种智能光伏并网箱及系统
Ipach et al. Utility-optimizing real-time congestion management in low voltage distribution grids
CN110912169A (zh) 一种交直流微网设计方法及拓扑结构
CN214479645U (zh) 一种智能光伏并网箱及系统
US20230356617A1 (en) Methods and apparatus for auditing and tracking clean energy flow amongst distributed energy resources
CN216451179U (zh) 一种光伏储能发电设备
US20240128751A1 (en) Extended duration ac battery
Alsaleh et al. Optimal Net Load Flattening in Unbalanced Distribution Systems via Rank-Penalized Semidefinite Programming
CN220421472U (zh) 一种直流储充系统
CN211351805U (zh) 交直流一体储能设备和系统
Patel SIMULATION ANALYSIS OF SMART GRID OPERATED SOLAR BASED EV CHARGING STATION
CN116960526A (zh) 电池加热方法、装置及系统、电池包
Guo et al. Stochastic optimal scheduling for DC-linked multi-microgrids in distribution networks

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination