CN116207761A - 一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，涉及光伏发电技术领域。该基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，包括数据采集模块、设备信息模块、储能分配模块、数据记录模块、中央控制模块、数据分类模块和储能优化模块。通过实际用电预测单元和预储量计算单元能够通过前一天的用电量进行第二天设备用电量的预测和对第二天用电量的预存储，并网损耗计算单元和设备损耗单元在光伏电板产生电流能量传输的过程中，能够计算出在并网的过程中储能的损耗情况，使得储能在实际的应用过程中能够保证各区域设备用电量的充足，避免出现区域能量过少不支持设备的使用量和出现过多存在储能利用率低的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，具体为一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统。
背景技术
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
目前的分布式光伏发电的储能在使用的过程中，储能设备通常会分配在不同的区域，由于不同区域的设备的耗能存在差异，因此，对每个区域投入的储能量也存在差异，使得有的区域能量过少不能够支持区域设备的使用量，同时区域投入的储能过多会存在利用率低的问题，导致了资源的浪费。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，解决了光伏发电在使用的过程中储能容量不能够进行合理分配和储能资源浪费的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，包括数据采集模块、设备信息模块、储能分配模块、数据记录模块、中央控制模块、数据分类模块和储能优化模块，其特征在于：所述数据采集模块包括辐照检测单元、天气检测单元、储能量总量单元、储能量用量单元、电使用量监测单元和电流监测单元，所述辐照检测单元用于对光伏发电板表面上的阳光照射进行监测，所述天气检测单元用于对天气变化进行检测，所述储能量总量单元用于采集各光伏电板的发电总量，所述储能量用量单元用于采集光伏电板的储能用量，所述电使用量监测单元用于预测后期实际电力需要量，所述电流监测单元用于对光伏发电板的电流进行监测。
优选的，所述设备信息模块包括基础信息记录单元、空间坐标记录单元和上下级关系单元，所述基础信息记录单元用于记录每个光伏电板的基本信息，所述空间坐标记录单元用于记录光伏电板的位置信息和用电设备的基本信息，所述上下级关系单元用于统计并记录与每个配电设备相关联的上级设备和下级设备的信息。
优选的，所述储能分配单元包括储能待增加量单元、储能待减少单元、储能投入单元和优先分配单元，所述储能待增加量单元用于规划区域需要增投储能的增投量，所述储能待减少量单元用于规划区域需要减少储能的减少量，所述纯干投入量单元用于设定区域的初始储能投入量，所述有限分配单元用于规划每个储能单元的优先等级。
优选的，所述储能优化模块包括实际用电预测单元、电能分配单元、预储量计算单元、并网损耗单元、设备损耗计算单元和线路分类单元，所述实际用电预测单元用于设备的提前预测电量使用量，所述电能分配单元用于设备之间的电能分配，所述预储量计算单元用于提前计算设备需要的用电量，所述并网损耗单元用于计算并网时所需要的电量使用情况，所述设备损耗计算单元用于在传输过程中的设备使用电量的计算，所述线路分类单元用于对使用设备进行分类供电并传输设备用电情况。
优选的，所述数据分类模块包括时间分类单元、空间分类单元、量差分类单元和重要性分类单元，所述时间分类单元用于各时间段用电量、储能剩余量和各区域储能的增投与减少量，所述空间分类用于对用电区域进行空间划分，所述量差分类单元用于区分不同差值的区域，所述重要性分类单元用于对不同区域的供电重要性进行划分。
优选的，所述中央控制模块包括预产电量计算单元、预存电量计算单元、稳定性统计单元、增投量预测单元、数据可视化单元和执行单元，所述预产电量计算单元用于预测该区域下一个时段区域所需要的电量，所述预存电量计算单元用于对区域下一时段进行电量预先储存，所述稳定性统计单元用于记录每个区域在每个时段增投或减少的储能量，所述增投量预测单元用于对区域计算预测电量使用情况并做出设备的增投，所述数据可视化单元用于将采集的数据按照储能优化模块和储能分配模块中各单元的种类进行筛选分类并通过表格和走势图的方式呈现，所述执行单元作为各模块的控制枢纽。
工作原理：首先通过辐照检测单元和电流监测单元对光伏电板上的光照范围进行监测和对光伏电板产生的电流、电压与功耗进行检测，通过储能量总量单元对光伏电板产生的总电量进行采集，通过预产电量计算单元将光伏电板产生的电量进行计算，并将相应的数据通过执行单元将数据传输到数据可视化单元进行记录并制成表格，同时通过储能量用量单元对光伏电板输出的电量进行计算，同时将相应的用电量通过执行单元将数据传输到数据可视化单元并制成表格，通过基础信息记录单元和空间坐标记录单元能够将光伏电板的型号信息和光伏电板的位置信息通过执行单元将数据整合成3D位置信息方便后期光伏电板出现损坏进行更换，通过实际用电预测单元和预储量计算单元能够通过前一天的用电量进行第二天设备用电量的预测和对第二天用电量的预存储，通过并网损耗计算单元和设备损耗单元在光伏电板产生电流能量传输的过程中，能够计算出在并网的过程中储能的损耗情况，同时通过线路分类单元，能够计算得出每个区域的相应设备使用的储能能耗，同时通过执行单元上传准确数据到数据可视化单元制成相对应的表格，通过稳定性统计单元，在设备使用储能的过程中，能够统计出在每个时间段的设备使用功率，通过执行单元将相应数据传输到数据可视化单元，同时制成表格，以便于了解储能功耗的情况。
本发明提供了一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统。具备以下有益效果：
1、本发明通过辐照检测单元和电流监测单元对光伏电板上的光照范围进行监测和对光伏电板产生的电流、电压与功耗进行检测，通过储能量总量单元对光伏电板产生的总电量进行采集，通过预产电量计算单元将光伏电板产生的电量进行计算，并将相应的数据通过执行单元将数据传输到数据可视化单元进行记录并制成表格。
2、本发明通过储能量用量单元对光伏电板输出的电量进行计算，同时将相应的用电量通过执行单元将数据传输到数据可视化单元并制成表格，通过基础信息记录单元和空间坐标记录单元能够将光伏电板的型号信息和光伏电板的位置信息通过执行单元将数据整合成3D位置信息方便后期光伏电板出现损坏进行更换。
3、本发明通过实际用电预测单元和预储量计算单元能够通过前一天的用电量进行第二天设备用电量的预测和对第二天用电量的预存储，并网损耗计算单元和设备损耗单元在光伏电板产生电流能量传输的过程中，能够计算出在并网的过程中储能的损耗情况，使得储能在实际的应用过程中能够保证各区域设备用电量的充足，避免出现区域能量过少不支持设备的使用量和出现过多存在储能利用率低的情况发生。
附图说明
图1为本发明的优化系统示意图；
图2为本发明的数据采集模块示意图；
图3为本发明的设备信息模块示意图；
图4为本发明的储能分配模块示意图；
图5为本发明的储能优化模块示意图；
图6为本发明的数据分类模块示意图；
图7为本发明的中央控制模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
实施例：
如图1-7所示，本发明实施例提供一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，包括数据采集模块、设备信息模块、储能分配模块、数据记录模块、中央控制模块、数据分类模块和储能优化模块，其特征在于：数据采集模块包括辐照检测单元、天气检测单元、储能量总量单元、储能量用量单元、电使用量监测单元和电流监测单元，辐照检测单元用于对光伏发电板表面上的阳光照射进行监测，通过辐照检测单元和电流监测单元对光伏电板上的光照范围进行监测和对光伏电板产生的电流、电压与功耗进行检测，天气检测单元用于对天气变化进行检测，储能量总量单元用于采集各光伏电板的发电总量，通过储能量用量单元对光伏电板输出的电量进行计算，同时将相应的用电量通过执行单元将数据传输到数据可视化单元并制成表格，储能量用量单元用于采集光伏电板的储能用量，电使用量监测单元用于预测后期实际电力需要量，电流监测单元用于对光伏发电板的电流进行监测。
设备信息模块包括基础信息记录单元、空间坐标记录单元和上下级关系单元，基础信息记录单元用于记录每个光伏电板的基本信息，空间坐标记录单元用于记录光伏电板的位置信息和用电设备的基本信息，通过基础信息记录单元和空间坐标记录单元能够将光伏电板的型号信息和光伏电板的位置信息通过执行单元将数据整合成3D位置信息方便后期光伏电板出现损坏进行更换，上下级关系单元用于统计并记录与每个配电设备相关联的上级设备和下级设备的信息。
储能分配单元包括储能待增加量单元、储能待减少单元、储能投入单元和优先分配单元，储能待增加量单元用于规划区域需要增投储能的增投量，储能待减少量单元用于规划区域需要减少储能的减少量，纯干投入量单元用于设定区域的初始储能投入量，有限分配单元用于规划每个储能单元的优先等级。
储能优化模块包括实际用电预测单元、电能分配单元、预储量计算单元、并网损耗单元、设备损耗计算单元和线路分类单元，实际用电预测单元用于设备的提前预测电量使用量，通过实际用电预测单元和预储量计算单元能够通过前一天的用电量进行第二天设备用电量的预测和对第二天用电量的预存储，电能分配单元用于设备之间的电能分配，预储量计算单元用于提前计算设备需要的用电量，并网损耗单元用于计算并网时所需要的电量使用情况，通过并网损耗计算单元和设备损耗单元在光伏电板产生电流能量传输的过程中，能够计算出在并网的过程中储能的损耗情况，设备损耗计算单元用于在传输过程中的设备使用电量的计算，线路分类单元用于对使用设备进行分类供电并传输设备用电情况，能够计算得出每个区域的相应设备使用的储能能耗。
数据分类模块包括时间分类单元、空间分类单元、量差分类单元和重要性分类单元，时间分类单元用于各时间段用电量、储能剩余量和各区域储能的增投与减少量，空间分类用于对用电区域进行空间划分，量差分类单元用于区分不同差值的区域，重要性分类单元用于对不同区域的供电重要性进行划分。
中央控制模块包括预产电量计算单元、预存电量计算单元、稳定性统计单元、增投量预测单元、数据可视化单元和执行单元，预产电量计算单元用于预测该区域下一个时段区域所需要的电量，通过预产电量计算单元将光伏电板产生的电量进行计算，并将相应的数据通过执行单元将数据传输到数据可视化单元进行记录并制成表格，预存电量计算单元用于对区域下一时段进行电量预先储存，稳定性统计单元用于记录每个区域在每个时段增投或减少的储能量，增投量预测单元用于对区域计算预测电量使用情况并做出设备的增投，数据可视化单元用于将采集的数据按照储能优化模块和储能分配模块中各单元的种类进行筛选分类并通过表格和走势图的方式呈现，执行单元作为各模块的控制枢纽，通过执行单元能够将各单元反馈回来的数据进行分析，同时将相应的数据通过可视化单元转换成表格和趋势图。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，包括数据采集模块、设备信息模块、储能分配模块、数据记录模块、中央控制模块、数据分类模块和储能优化模块，其特征在于：所述数据采集模块包括辐照检测单元、天气检测单元、储能量总量单元、储能量用量单元、电使用量监测单元和电流监测单元，所述辐照检测单元用于对光伏发电板表面上的阳光照射进行监测，所述天气检测单元用于对天气变化进行检测，所述储能量总量单元用于采集各光伏电板的发电总量，所述储能量用量单元用于采集光伏电板的储能用量，所述电使用量监测单元用于预测后期实际电力需要量，所述电流监测单元用于对光伏发电板的电流进行监测。
2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，其特征在于：所述设备信息模块包括基础信息记录单元、空间坐标记录单元和上下级关系单元，所述基础信息记录单元用于记录每个光伏电板的基本信息，所述空间坐标记录单元用于记录光伏电板的位置信息和用电设备的基本信息，所述上下级关系单元用于统计并记录与每个配电设备相关联的上级设备和下级设备的信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，其特征在于：所述储能分配单元包括储能待增加量单元、储能待减少单元、储能投入单元和优先分配单元，所述储能待增加量单元用于规划区域需要增投储能的增投量，所述储能待减少量单元用于规划区域需要减少储能的减少量，所述纯干投入量单元用于设定区域的初始储能投入量，所述有限分配单元用于规划每个储能单元的优先等级。
4.根据权利要求1所述的一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，其特征在于：所述储能优化模块包括实际用电预测单元、电能分配单元、预储量计算单元、并网损耗单元、设备损耗计算单元和线路分类单元，所述实际用电预测单元用于设备的提前预测电量使用量，所述电能分配单元用于设备之间的电能分配，所述预储量计算单元用于提前计算设备需要的用电量，所述并网损耗单元用于计算并网时所需要的电量使用情况，所述设备损耗计算单元用于在传输过程中的设备使用电量的计算，所述线路分类单元用于对使用设备进行分类供电并传输设备用电情况。
5.根据权利要求1所述的一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，其特征在于：所述数据分类模块包括时间分类单元、空间分类单元、量差分类单元和重要性分类单元，所述时间分类单元用于各时间段用电量、储能剩余量和各区域储能的增投与减少量，所述空间分类用于对用电区域进行空间划分，所述量差分类单元用于区分不同差值的区域，所述重要性分类单元用于对不同区域的供电重要性进行划分。
6.根据权利要求1所述的一种基于分布式光伏发电的储能容量优化配置系统，其特征在于：所述中央控制模块包括预产电量计算单元、预存电量计算单元、稳定性统计单元、增投量预测单元、数据可视化单元和执行单元，所述预产电量计算单元用于预测该区域下一个时段区域所需要的电量，所述预存电量计算单元用于对区域下一时段进行电量预先储存，所述稳定性统计单元用于记录每个区域在每个时段增投或减少的储能量，所述增投量预测单元用于对区域计算预测电量使用情况并做出设备的增投，所述数据可视化单元用于将采集的数据按照储能优化模块和储能分配模块中各单元的种类进行筛选分类并通过表格和走势图的方式呈现，所述执行单元作为各模块的控制枢纽。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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