CN117170417B - 一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏集热发电储能一体化控制领域，具体公开一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，本发明通过获取建筑住宅区中光伏发电设备和集热设备的运行信息，判断设备运行是否需要调节并进行处理，使得光伏发电设备和集热设备最大程度地发挥其效能，提高能源利用效率；分析光伏发电设备和集热设备的性能评价系数，判断设备性能是否达标并进行处理，能够及时检测和处理光伏发电设备和集热设备故障，保障光伏集热发电储能系统的稳定性和可靠性；分析建筑住宅区光伏发电和集热的供应满足系数，评估建筑住宅区光伏发电和集热的供需状况，为后期建筑住宅分布式光伏集热发电储能系统的改造和扩建提供参考意见。

Description

一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统

技术领域

本发明涉及光伏集热发电储能一体化控制领域，涉及到一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统。

背景技术

分布式光伏集热发电储能是一种综合利用光伏发电、集热技术和能量储存技术的系统，通过在建筑住宅上安装光伏电池板，将太阳辐射转化为电能，同时，利用集热器收集太阳能转化为热能用于供热，通过储能设备将多余的电能和热能存储起来，以备不时之需，从而提高能源的利用率。

对分布式光伏集热发电储能进行控制，能够确保系统的高效运行和优化能源利用，具有现实意义。

现有的建筑住宅分布式光伏集热发电储能的控制方法存在一些不足：一方面，现有方法缺乏对光伏发电设备和集热设备的运行状态的实时监测和深入分析，如光伏发电设备的光伏面板角度和储电装置充放电功率，光伏面板角度不佳会影响光伏发电的效率，储电装置充放电功率应随着光伏发电的效率而动态变化；如集热设备的集热器面板角度和集热介质流速，集热器面板角度不佳会影响集热效率，集热介质流速不匹配会影响热传递效率，过高流速导致能量浪费，过低流速减少热能收集效率；进而无法保障分布式光伏集热发电储能系统运行的稳定性和效率。

一方面，现有方法缺乏对光伏发电设备和集热设备的性能检测，当光伏发电设备或者集热设备出现故障或者性能不佳时，会导致分布式光伏集热发电储能系统无法正常运行，甚至引发安全事故。

另一方面，现有方法没有对建筑住宅区光伏发电和集热的供需状况进行评估，进而无法判断建筑住宅光伏发电的电量和集热的热量是否符合预期，从而无法为后期建筑住宅分布式光伏集热发电储能系统的改造和扩建提供参考意见。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，实现对光伏集热发电储能一体化控制的功能。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：本发明提供一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，包括：光伏发电设备运行监控模块：用于获取建筑住宅区中各光伏发电设备的运行信息，其中运行信息包括光伏面板角度和储电装置充放电功率，判断各光伏发电设备运行是否需要调节并进行处理。

光伏发电设备性能评价模块：用于获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的参考发电量和实际发电量，分析各光伏发电设备的性能评价系数，进一步统计性能不达标的各光伏发电设备。

光伏发电供需状态评估模块：用于获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区光伏发电的总发电量、总储电量和用户总用电量，分析建筑住宅区光伏发电的供应满足系数。

集热设备运行调控模块：用于获取建筑住宅区中各集热设备的运行参数，其中运行参数包括集热器面板角度和集热介质流速，判断各集热设备运行是否需要调节并进行处理。

集热设备性能评价模块：用于获取监测周期内各采样时间段各集热设备的热能转换效率，分析各集热设备的性能评价系数，进一步统计性能不达标的各集热设备。

集热供需状态评估模块：用于获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区集热的总集热量和总储热量，分析建筑住宅区集热的供应满足系数。

光伏集热发电反馈模块：用于将性能不达标的各光伏发电设备和各集热设备及建筑住宅区光伏发电和集热的供应满足系数反馈至建筑住宅区光伏集热发电的远程监控终端。

数据库：用于存储各季节各时间段建筑住宅区中各光伏发电设备的适宜光伏面板角度和各集热设备的适宜集热器面板角度。

在上述实施例的基础上，所述光伏发电设备运行监控模块的具体分析过程包括：获取建筑住宅区中各光伏发电设备的光伏面板角度，将其记为，表示第个光伏发电设备的编号，。

获取当前时间点建筑住宅区中各光伏发电设备的适宜光伏面板角度，将其记为。

获取各光伏发电设备光伏面板表面区域的光照强度和储电装置的表面温度，分析各光伏发电设备的储电装置适宜充放电功率，将其记为。

获取建筑住宅区中各光伏发电设备的储电装置充放电功率，将其记为。

在上述实施例的基础上，所述光伏发电设备运行监控模块的具体分析过程还包括：通过分析公式得到各光伏发电设备的光伏面板角度符合系数，其中表示预设的光伏面板角度偏差阈值。

根据各光伏发电设备的光伏面板角度符合系数，获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备。

获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备的光伏面板角度偏差，进一步得到光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备光伏面板角度的调节方向和调节量，并进行调控。

同理，根据各光伏发电设备的光伏面板角度符合系数的分析方法，获取各光伏发电设备的储电装置充放电功率符合系数，判断各光伏发电设备的储电装置充放电功率是否需要调节，进一步获取储电装置充放电功率需要调节的各光伏发电设备储电装置充放电功率的调节方向和调节量，并进行调控。

在上述实施例的基础上，所述光伏发电设备性能评价模块的具体分析过程包括：设定监测周期的时长，并按照预设的等时长原则将监测周期划分为各采样时间段。

获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备光伏面板的太阳能总辐照量和面积，分析监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的参考发电量，将其记为，表示第个采样时间段的编号，。

获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的实际发电量，将其记为。

获取各光伏发电设备的使用年限，将其记为。

通过分析公式得到各光伏发电设备的性能评价系数，其中表示采样时间段的数量，表示自然常数，表示预设的光伏发电设备参考发电量的修正量，表示预设的单位使用年限对应的性能衰减影响因子。

在上述实施例的基础上，所述光伏发电设备性能评价模块的具体分析过程还包括：将各光伏发电设备的性能评价系数与预设的性能评价系数阈值进行比较，若某光伏发电设备的性能评价系数小于预设的性能评价系数阈值，则该光伏发电设备的性能不达标，统计性能不达标的各光伏发电设备。

在上述实施例的基础上，所述光伏发电供需状态评估模块的具体分析过程为：获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区光伏发电的总发电量和总储电量，将其分别记为和。

通过建筑住宅区所在的地方电网获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区的用户总用电量，将其记为。

通过分析公式得到建筑住宅区光伏发电的供应满足系数，其中表示预设的光伏发电的总储电量与总发电量之间的期望比例，表示预设的光伏发电的总发电量与用户总用电量之间的期望比例。

在上述实施例的基础上，所述集热设备运行调控模块的具体分析过程包括：获取建筑住宅区中各集热设备的集热器面板角度，将其记为，表示第个集热设备的编号，。

根据当前光照信息，获取建筑住宅区中各集热设备的适宜集热器面板角度，将其记为。

通过分析公式得到各集热设备的集热器面板角度吻合系数，其中表示预设的集热器面板角度吻合系数的修正因子，。

根据各集热设备的集热器面板角度吻合系数，获取集热器面板角度需要调节的各集热设备。

获取集热器面板角度需要调节的各集热设备的集热器面板角度偏差，进一步得到集热器面板角度需要调节的各集热设备的集热器面板角度的调节方向与调节量，并进行调控。

在上述实施例的基础上，所述集热设备运行调控模块的具体分析过程还包括：获取建筑住宅区中各集热设备的集热介质流速，将其记为。

根据当前光照信息，获取建筑住宅区中各集热设备的适宜集热介质流速，将其记为。

通过分析公式得到各集热设备的集热介质流速吻合系数，其中表示预设的集热介质流速吻合系数修正因子，表示预设的单位集热介质流速偏差对应的影响因子。

根据各集热设备的集热介质流速吻合系数，判断各集热设备的集热介质流速是否需要调节，进一步获取集热介质流速需要调节的各集热设备的集热介质流速的调节方向和调节量，并进行调控。

在上述实施例的基础上，所述集热设备性能评价模块的具体分析过程为：获取监测周期内各采样时间段各集热设备中集热器面板的太阳能总辐照量和集热面积，分析监测周期内各采样时间段各集热设备的期望集热量，并获取监测周期内各采样时间段各集热设备的实际集热量，进一步得到监测周期内各采样时间段各集热设备的热能转换效率，将其记为。

获取各集热设备的使用年限，分析各集热设备的性能衰减因子，将其记为。

通过分析公式得到各集热设备的性能评价系数，其中表示预设的第个集热设备的参考热能转换效率，表示预设的热能转换效率偏差阈值。

根据各集热设备的性能评价系数，获取性能不达标的各集热设备。

在上述实施例的基础上，所述集热供需状态评估模块的具体分析过程为：获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区集热的总集热量和总储热量，将其分别记为。

通过分析公式得到建筑住宅区集热的供应满足系数，其中表示预设的建筑住宅区集热的期望总集热量，其中表示预设的集热的总储热量与总集热量之间的期望比例，表示预设的集热的总集热量与期望总集热量之间的期望比例。

相对于现有技术，本发明所述的一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统以下有益效果：1.本发明通过获取建筑住宅区中光伏发电设备的光伏面板角度和储电装置充放电功率，判断光伏发电设备运行是否需要调节并进行处理，通过准确监测和控制光伏发电设备的运行参数，使得光伏发电设备可以最大程度地发挥其效能，提高能源利用效率。

2.本发明通过获取建筑住宅区中集热设备的集热器面板角度和集热介质流速，判断集热设备运行是否需要调节并进行处理，对集热设备运行参数进行监测和优化调整，以提高集热设备的性能和效率。

3.本发明通过获取光伏发电设备的参考发电量和实际发电量，分析光伏发电设备的性能评价系数，判断光伏发电设备的性能是否达标并进行处理，能够及时检测和处理光伏发电设备故障，防止光伏发电设备停机或造成损坏，保障光伏发电设备运行的稳定性和可靠性。

4.本发明通过获取集热设备的热能转换效率，分析集热设备的性能评价系数，判断集热设备的性能是否达标并进行处理，能够及时检测和处理集热设备故障，保障集热设备运行的稳定性和可靠性。

5.本发明通过获取建筑住宅区光伏发电的总发电量、总储电量和用户总用电量，分析建筑住宅区光伏发电的供应满足系数，评估建筑住宅区光伏发电供需状况，为后期建筑住宅光伏发电设备的改造和扩建提供参考意见。

6.本发明通过获取建筑住宅区集热的总集热量和总储热量，分析建筑住宅区集热的供应满足系数，评估建筑住宅区集热供需状况，为后期建筑住宅集热设备的改造和扩建提供参考意见。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的系统模块连接图。

图2为本发明的系统架构示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2所示，本发明提供一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，包括光伏发电设备运行监控模块、光伏发电设备性能评价模块、光伏发电供需状态评估模块、集热设备运行调控模块、集热设备性能评价模块、集热供需状态评估模块、光伏集热发电反馈模块和数据库。

所述光伏发电设备性能评价模块分别与光伏发电设备运行监控模块和光伏发电供需状态评估模块连接，集热设备性能评价模块分别与集热设备运行调控模块和集热供需状态评估模块连接，光伏集热发电反馈模块分别与光伏发电供需状态评估模块和集热供需状态评估模块连接，数据库分别与光伏发电设备运行监控模块和集热设备运行调控模块连接。

所述光伏发电设备运行监控模块用于获取建筑住宅区中各光伏发电设备的运行信息，其中运行信息包括光伏面板角度和储电装置充放电功率，判断各光伏发电设备运行是否需要调节并进行处理。

进一步地，所述光伏发电设备运行监控模块的具体分析过程包括：获取建筑住宅区中各光伏发电设备的光伏面板角度，将其记为，表示第个光伏发电设备的编号，。

作为一种优选方案，建筑住宅区中各光伏发电设备的光伏面板角度为建筑住宅区中各光伏发电设备中光伏面板受光面与水平基准面之间夹角的角度。

获取当前时间点建筑住宅区中各光伏发电设备的适宜光伏面板角度，将其记为。

作为一种优选方案，获取当前时间点建筑住宅区中各光伏发电设备的适宜光伏面板角度，具体方法为：提取数据库中存储的各季节各时间段建筑住宅区中各光伏发电设备的适宜光伏面板角度，筛选得到当前时间点建筑住宅区中各光伏发电设备的适宜光伏面板角度。

获取各光伏发电设备光伏面板表面区域的光照强度和储电装置的表面温度，分析各光伏发电设备的储电装置适宜充放电功率，将其记为。

作为一种优选方案，获取各光伏发电设备的储电装置适宜充放电功率，具体方法为：获取各光伏发电设备光伏面板表面区域的光照强度，将其与预设的各光照强度范围对应的光伏发电储电装置参考充放电功率进行比对，筛选得到各光伏发电设备的储电装置参考充放电功率，将其记为，获取各光伏发电设备中储电装置的表面温度，将其记为，通过分析公式得到各光伏发电设备的储电装置适宜充放电功率，其中表示预设的光伏发电设备储电装置充放电功率的修正量，表示预设的储电装置表面温度阈值。

获取建筑住宅区中各光伏发电设备的储电装置充放电功率，将其记为。

作为一种优选方案，光伏发电设备包括光伏面板和储电装置，其中储电装置可以为电池。

作为一种优选方案，不同季节不同时间点太阳光照射角度发生变化，因此在不同季节和时间点使用不同的光伏面板角度，以达到最佳的能量收集效果。

在另一个具体实施例中，根据太阳追踪装置检测当前太阳位置，进一步获取当前时间点建筑住宅区中各光伏发电设备的适宜光伏面板角度。

作为一种优选方案，获取各光伏发电设备光伏面板表面区域的光照强度时，可以在各光伏发电设备光伏面板表面区域布设各检测点，以各检测点的平均光照强度作为光伏面板表面区域的光照强度。

作为一种优选方案，通过光照强度传感器获取光伏发电设备光伏面板表面区域的光照强度。

作为一种优选方案，通过温度传感器获取光伏发电设备中储电装置的表面温度。

作为一种优选方案，光照强度变化使得光伏发电效率变化，光伏发电设备储能装置的充放电功率也随着光伏发电效率的变化而变化。

进一步地，所述光伏发电设备运行监控模块的具体分析过程还包括：通过分析公式得到各光伏发电设备的光伏面板角度符合系数，其中表示预设的光伏面板角度偏差阈值。

根据各光伏发电设备的光伏面板角度符合系数，获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备。

作为一种优选方案，获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备，具体方法为：将各光伏发电设备的光伏面板角度符合系数与预设的光伏面板角度符合系数阈值进行比较，若某光伏发电设备的光伏面板角度符合系数小于预设的光伏面板角度符合系数阈值，则该光伏发电设备的光伏面板角度需要调节，统计光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备。

获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备的光伏面板角度偏差，进一步得到光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备光伏面板角度的调节方向和调节量，并进行调控。

同理，根据各光伏发电设备的光伏面板角度符合系数的分析方法，获取各光伏发电设备的储电装置充放电功率符合系数，判断各光伏发电设备的储电装置充放电功率是否需要调节，进一步获取储电装置充放电功率需要调节的各光伏发电设备储电装置充放电功率的调节方向和调节量，并进行调控。

作为一种优选方案，获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备的光伏面板角度偏差，具体方法为：将光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备的光伏面板角度减去其对应的适宜光伏面板角度。

作为一种优选方案，获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备光伏面板角度的调节方向和调节量，具体方法为：将光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备的光伏面板角度偏差的绝对值作为其光伏面板角度的调节量。

获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备的光伏面板角度偏差的符号，若符号为正符号，则光伏面板角度大于其适宜角度，光伏面板角度的调节方向为减小，若符号为负符号，则光伏面板角度小于其适宜角度，光伏面板角度的调节方向为增大，进而得到光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备光伏面板角度的调节方向。

作为一种优选方案，获取各光伏发电设备的储电装置充放电功率符合系数，具体方法为：通过分析公式得到各光伏发电设备的储电装置充放电功率符合系数，其中表示预设的储电装置充放电功率偏差阈值。

作为一种优选方案，判断各光伏发电设备的储电装置充放电功率是否需要调节以及获取储电装置充放电功率需要调节的各光伏发电设备储电装置充放电功率的调节方向和调节量的分析过程与分析各光伏发电设备光伏面板角度的过程，原理相同。

需要说明的是，本发明通过获取建筑住宅区中光伏发电设备的光伏面板角度和储电装置充放电功率，判断光伏发电设备运行是否需要调节并进行处理，通过准确监测和控制光伏发电设备的运行参数，使得光伏发电设备可以最大程度地发挥其效能，提高能源利用效率。

所述光伏发电设备性能评价模块用于获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的参考发电量和实际发电量，分析各光伏发电设备的性能评价系数，进一步统计性能不达标的各光伏发电设备。

进一步地，所述光伏发电设备性能评价模块的具体分析过程包括：设定监测周期的时长，并按照预设的等时长原则将监测周期划分为各采样时间段。

获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备光伏面板的太阳能总辐照量和面积，分析监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的参考发电量，将其记为，表示第个采样时间段的编号，。

作为一种优选方案，获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的参考发电量，具体方法为：获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备光伏面板的太阳能总辐照量和面积，将其代入预设的光伏发电电量与太阳能辐照量和光伏面板面积之间的关系函数，计算得到监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的参考发电量。

获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的实际发电量，将其记为。

获取各光伏发电设备的使用年限，将其记为。

通过分析公式得到各光伏发电设备的性能评价系数，其中表示采样时间段的数量，表示自然常数，表示预设的光伏发电设备参考发电量的修正量，表示预设的单位使用年限对应的性能衰减影响因子。

进一步地，所述光伏发电设备性能评价模块的具体分析过程还包括：将各光伏发电设备的性能评价系数与预设的性能评价系数阈值进行比较，若某光伏发电设备的性能评价系数小于预设的性能评价系数阈值，则该光伏发电设备的性能不达标，统计性能不达标的各光伏发电设备。

需要说明的是，本发明通过获取光伏发电设备的参考发电量和实际发电量，分析光伏发电设备的性能评价系数，判断光伏发电设备的性能是否达标并进行处理，能够及时检测和处理光伏发电设备故障，防止光伏发电设备停机或造成损坏，保障光伏发电设备运行的稳定性和可靠性。

所述光伏发电供需状态评估模块用于获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区光伏发电的总发电量、总储电量和用户总用电量，分析建筑住宅区光伏发电的供应满足系数。

进一步地，所述光伏发电供需状态评估模块的具体分析过程为：获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区光伏发电的总发电量和总储电量，将其分别记为和。

作为一种优选方案，获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区光伏发电的总发电量和总储电量，具体方法为：将监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的实际发电量进行累加，得到监测周期内各采样时间段建筑住宅区光伏发电的总发电量。

获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备储电装置的存储电量，累加得到监测周期内各采样时间段建筑住宅区光伏发电的总储电量。

通过建筑住宅区所在的地方电网获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区的用户总用电量，将其记为。

通过分析公式得到建筑住宅区光伏发电的供应满足系数，其中表示预设的光伏发电的总储电量与总发电量之间的期望比例，表示预设的光伏发电的总发电量与用户总用电量之间的期望比例。

作为一种优选方案，根据建筑住宅区光伏发电的供应满足系数可以获取建筑住宅区光伏发电的供需类型，具体方法为：将建筑住宅区光伏发电的供应满足系数与预设的光伏发电供应满足系数参考范围进行比较，若建筑住宅区光伏发电的供应满足系数大于预设的光伏发电供应满足系数参考范围的上限值，则建筑住宅区光伏发电的供需类型为供过于求；若建筑住宅区光伏发电的供应满足系数属于预设的光伏发电供应满足系数参考范围内，则建筑住宅区光伏发电的供需类型为供需平衡；若建筑住宅区光伏发电的供应满足系数小于预设的光伏发电供应满足系数参考范围的下限值，则建筑住宅区光伏发电的供需类型为供不应求。

需要说明的是，本发明通过获取建筑住宅区光伏发电的总发电量、总储电量和用户总用电量，分析建筑住宅区光伏发电的供应满足系数，评估建筑住宅区光伏发电供需状况，为后期建筑住宅光伏发电设备的改造和扩建提供参考意见。

所述集热设备运行调控模块用于获取建筑住宅区中各集热设备的运行参数，其中运行参数包括集热器面板角度和集热介质流速，判断各集热设备运行是否需要调节并进行处理。

进一步地，所述集热设备运行调控模块的具体分析过程包括：获取建筑住宅区中各集热设备的集热器面板角度，将其记为，表示第个集热设备的编号，。

作为一种优选方案，集热设备包括集热器和储热装置，其中储热装置可以为热储罐。

作为一种优选方案，建筑住宅区中各集热设备的集热器面板角度为建筑住宅区中各集热设备中集热器面板受光面与水平基准面之间夹角的角度。

根据当前光照信息，获取建筑住宅区中各集热设备的适宜集热器面板角度，将其记为。

通过分析公式得到各集热设备的集热器面板角度吻合系数，其中表示预设的集热器面板角度吻合系数的修正因子，。

根据各集热设备的集热器面板角度吻合系数，获取集热器面板角度需要调节的各集热设备。

作为一种优选方案，获取集热器面板角度需要调节的各集热设备，具体方法为：将各集热设备的集热器面板角度吻合系数与预设的集热器面板角度吻合系数阈值进行比较，若某集热设备的集热器面板角度吻合系数小于预设的集热器面板角度吻合系数阈值，则该集热设备的集热器面板角度需要调节，统计集热器面板角度需要调节的各集热设备。

获取集热器面板角度需要调节的各集热设备的集热器面板角度偏差，进一步得到集热器面板角度需要调节的各集热设备的集热器面板角度的调节方向与调节量，并进行调控。

作为一种优选方案，获取集热器面板角度需要调节的各集热设备的集热器面板角度的调节方向与调节量的方法与获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备光伏面板角度的调节方向和调节量的方法，原理相同。

作为一种优选方案，获取建筑住宅区中各集热设备的适宜集热器面板角度，具体方法为：提取数据库中存储的各季节各时间段建筑住宅区中各集热设备的适宜集热器面板角度，筛选得到当前时间点建筑住宅区中各集热设备的适宜集热器面板角度。

进一步地，所述集热设备运行调控模块的具体分析过程还包括：获取建筑住宅区中各集热设备的集热介质流速，将其记为。

根据当前光照信息，获取建筑住宅区中各集热设备的适宜集热介质流速，将其记为。

通过分析公式得到各集热设备的集热介质流速吻合系数，其中表示预设的集热介质流速吻合系数修正因子，表示预设的单位集热介质流速偏差对应的影响因子。

根据各集热设备的集热介质流速吻合系数，判断各集热设备的集热介质流速是否需要调节，进一步获取集热介质流速需要调节的各集热设备的集热介质流速的调节方向和调节量，并进行调控。

作为一种优选方案，获取建筑住宅区中各集热设备的适宜集热介质流速，具体方法为：获取各集热设备集热器面板表面区域的温度，将其与预设的各温度范围对应的适宜集热介质流速进行比对，筛选得到各集热设备的适宜集热介质流速。

作为一种优选方案，判断各集热设备的集热介质流速是否需要调节以及获取集热介质流速需要调节的各集热设备的集热介质流速的调节方向和调节量的分析过程与分析各集热设备的集热器面板角度的过程，原理相同。

需要说明的是，本发明通过获取建筑住宅区中集热设备的集热器面板角度和集热介质流速，判断集热设备运行是否需要调节并进行处理，对集热设备运行参数进行监测和优化调整，以提高集热设备的性能和效率。

所述集热设备性能评价模块用于获取监测周期内各采样时间段各集热设备的热能转换效率，分析各集热设备的性能评价系数，进一步统计性能不达标的各集热设备。

进一步地，所述集热设备性能评价模块的具体分析过程为：获取监测周期内各采样时间段各集热设备中集热器面板的太阳能总辐照量和集热面积，分析监测周期内各采样时间段各集热设备的期望集热量，并获取监测周期内各采样时间段各集热设备的实际集热量，进一步得到监测周期内各采样时间段各集热设备的热能转换效率，将其记为。

获取各集热设备的使用年限，分析各集热设备的性能衰减因子，将其记为。

通过分析公式得到各集热设备的性能评价系数，其中表示预设的第个集热设备的参考热能转换效率，表示预设的热能转换效率偏差阈值。

根据各集热设备的性能评价系数，获取性能不达标的各集热设备。

作为一种优选方案，获取性能不达标的各集热设备，具体方法为：将各集热设备的性能评价系数与预设的性能评价系数阈值进行比较，若某集热设备的性能评价系数小于预设的性能评价系数阈值，则该集热设备的性能不达标，统计性能不达标的各集热设备。

作为一种优选方案，获取监测周期内各采样时间段各集热设备的期望集热量，具体方法为：获取监测周期内各采样时间段各集热设备中集热器面板的太阳能总辐照量和集热面积，将其代入预设的集热量与太阳能辐照量和集热器面板面积之间的关系函数，计算得到监测周期内各采样时间段各集热设备的期望集热量。

作为一种优选方案，集热设备的热能转换效率为实际集热量与期望集热量之间的比值。

作为一种优选方案，获取各集热设备的性能衰减因子，具体方法为：将各集热设备的使用年限乘以预设的单位使用年限对应的性能衰减影响因子，得到各集热设备的性能衰减因子。

需要说明的是，本发明通过获取集热设备的热能转换效率，分析集热设备的性能评价系数，判断集热设备的性能是否达标并进行处理，能够及时检测和处理集热设备故障，保障集热设备运行的稳定性和可靠性。

所述集热供需状态评估模块用于获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区集热的总集热量和总储热量，分析建筑住宅区集热的供应满足系数。

进一步地，所述集热供需状态评估模块的具体分析过程为：获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区集热的总集热量和总储热量，将其分别记为。

通过分析公式得到建筑住宅区集热的供应满足系数，其中表示预设的建筑住宅区集热的期望总集热量，其中表示预设的集热的总储热量与总集热量之间的期望比例，表示预设的集热的总集热量与期望总集热量之间的期望比例。

作为一种优选方案，获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区集热的总集热量和总储热量，具体方法为：将监测周期内各采样时间段各集热设备的实际集热量进行累加，得到监测周期内各采样时间段建筑住宅区集热的总集热量。

获取监测周期内各采样时间段各集热设备的储热量，累加得到监测周期内各采样时间段建筑住宅区集热的总储热量。

作为一种优选方案，根据建筑住宅区集热的供应满足系数可以获取建筑住宅区集热的供需类型，获取建筑住宅区集热供需类型的方法与获取建筑住宅区光伏发电供需类型的方法，原理相同。

需要说明的是，本发明通过获取建筑住宅区集热的总集热量和总储热量，分析建筑住宅区集热的供应满足系数，评估建筑住宅区集热供需状况，为后期建筑住宅集热设备的改造和扩建提供参考意见。

所述光伏集热发电反馈模块用于将性能不达标的各光伏发电设备和各集热设备及建筑住宅区光伏发电和集热的供应满足系数反馈至建筑住宅区光伏集热发电的远程监控终端。

所述数据库用于存储各季节各时间段建筑住宅区中各光伏发电设备的适宜光伏面板角度和各集热设备的适宜集热器面板角度。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，其特征在于，包括：

光伏发电设备运行监控模块：用于获取建筑住宅区中各光伏发电设备的运行信息，其中运行信息包括光伏面板角度和储电装置充放电功率，判断各光伏发电设备运行是否需要调节并进行处理；

光伏发电设备性能评价模块：用于获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的参考发电量和实际发电量，分析各光伏发电设备的性能评价系数，进一步统计性能不达标的各光伏发电设备；

所述光伏发电设备性能评价模块的具体分析过程包括：

设定监测周期的时长，并按照预设的等时长原则将监测周期划分为各采样时间段；

获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备光伏面板的太阳能总辐照量和面积，分析监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的参考发电量，将其记为，表示第个采样时间段的编号，；

获取监测周期内各采样时间段各光伏发电设备的实际发电量，将其记为；

获取各光伏发电设备的使用年限，将其记为；

通过分析公式得到各光伏发电设备的性能评价系数，其中表示采样时间段的数量，表示自然常数，表示预设的光伏发电设备参考发电量的修正量，表示预设的单位使用年限对应的性能衰减影响因子;

所述光伏发电设备性能评价模块的具体分析过程还包括：

将各光伏发电设备的性能评价系数与预设的性能评价系数阈值进行比较，若某光伏发电设备的性能评价系数小于预设的性能评价系数阈值，则该光伏发电设备的性能不达标，统计性能不达标的各光伏发电设备；

光伏发电供需状态评估模块：用于获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区光伏发电的总发电量、总储电量和用户总用电量，分析建筑住宅区光伏发电的供应满足系数；

集热设备运行调控模块：用于获取建筑住宅区中各集热设备的运行参数，其中运行参数包括集热器面板角度和集热介质流速，判断各集热设备运行是否需要调节并进行处理；

集热设备性能评价模块：用于获取监测周期内各采样时间段各集热设备的热能转换效率，分析各集热设备的性能评价系数，进一步统计性能不达标的各集热设备；

集热供需状态评估模块：用于获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区集热的总集热量和总储热量，分析建筑住宅区集热的供应满足系数；

光伏集热发电反馈模块：用于将性能不达标的各光伏发电设备和各集热设备及建筑住宅区光伏发电和集热的供应满足系数反馈至建筑住宅区光伏集热发电的远程监控终端；

数据库：用于存储各季节各时间段建筑住宅区中各光伏发电设备的适宜光伏面板角度和各集热设备的适宜集热器面板角度。

2.根据权利要求1所述的一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，其特征在于：所述光伏发电设备运行监控模块的具体分析过程包括：

获取建筑住宅区中各光伏发电设备的光伏面板角度，将其记为，表示第个光伏发电设备的编号，；

获取当前时间点建筑住宅区中各光伏发电设备的适宜光伏面板角度，将其记为；

获取各光伏发电设备光伏面板表面区域的光照强度和储电装置的表面温度，分析各光伏发电设备的储电装置适宜充放电功率，将其记为；

获取建筑住宅区中各光伏发电设备的储电装置充放电功率，将其记为。

3.根据权利要求2所述的一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，其特征在于：所述光伏发电设备运行监控模块的具体分析过程还包括：

通过分析公式得到各光伏发电设备的光伏面板角度符合系数，其中表示预设的光伏面板角度偏差阈值；

根据各光伏发电设备的光伏面板角度符合系数，获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备；

获取光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备的光伏面板角度偏差，进一步得到光伏面板角度需要调节的各光伏发电设备光伏面板角度的调节方向和调节量，并进行调控；

同理，根据各光伏发电设备的光伏面板角度符合系数的分析方法，获取各光伏发电设备的储电装置充放电功率符合系数，判断各光伏发电设备的储电装置充放电功率是否需要调节，进一步获取储电装置充放电功率需要调节的各光伏发电设备储电装置充放电功率的调节方向和调节量，并进行调控。

4.根据权利要求1所述的一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，其特征在于：所述光伏发电供需状态评估模块的具体分析过程为：

获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区光伏发电的总发电量和总储电量，将其分别记为和；

通过建筑住宅区所在的地方电网获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区的用户总用电量，将其记为；

通过分析公式得到建筑住宅区光伏发电的供应满足系数，其中表示预设的光伏发电的总储电量与总发电量之间的期望比例，表示预设的光伏发电的总发电量与用户总用电量之间的期望比例。

5.根据权利要求1所述的一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，其特征在于：所述集热设备运行调控模块的具体分析过程包括：

获取建筑住宅区中各集热设备的集热器面板角度，将其记为，表示第个集热设备的编号，；

根据当前光照信息，获取建筑住宅区中各集热设备的适宜集热器面板角度，将其记为；

通过分析公式得到各集热设备的集热器面板角度吻合系数，其中表示预设的集热器面板角度吻合系数的修正因子，；

根据各集热设备的集热器面板角度吻合系数，获取集热器面板角度需要调节的各集热设备；

获取集热器面板角度需要调节的各集热设备的集热器面板角度偏差，进一步得到集热器面板角度需要调节的各集热设备的集热器面板角度的调节方向与调节量，并进行调控。

6.根据权利要求5所述的一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，其特征在于：所述集热设备运行调控模块的具体分析过程还包括：

获取建筑住宅区中各集热设备的集热介质流速，将其记为；

根据当前光照信息，获取建筑住宅区中各集热设备的适宜集热介质流速，将其记为；

通过分析公式得到各集热设备的集热介质流速吻合系数，其中表示预设的集热介质流速吻合系数修正因子，表示预设的单位集热介质流速偏差对应的影响因子；

根据各集热设备的集热介质流速吻合系数，判断各集热设备的集热介质流速是否需要调节，进一步获取集热介质流速需要调节的各集热设备的集热介质流速的调节方向和调节量，并进行调控。

7.根据权利要求1所述的一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，其特征在于：所述集热设备性能评价模块的具体分析过程为：

获取监测周期内各采样时间段各集热设备中集热器面板的太阳能总辐照量和集热面积，分析监测周期内各采样时间段各集热设备的期望集热量，并获取监测周期内各采样时间段各集热设备的实际集热量，进一步得到监测周期内各采样时间段各集热设备的热能转换效率，将其记为；

获取各集热设备的使用年限，分析各集热设备的性能衰减因子，将其记为；

通过分析公式得到各集热设备的性能评价系数，其中表示预设的第个集热设备的参考热能转换效率，表示预设的热能转换效率偏差阈值；

根据各集热设备的性能评价系数，获取性能不达标的各集热设备。

8.根据权利要求1所述的一种建筑住宅分布式光伏集热发电储能一体化控制系统，其特征在于：所述集热供需状态评估模块的具体分析过程为：

获取监测周期内各采样时间段建筑住宅区集热的总集热量和总储热量，将其分别记为；

通过分析公式得到建筑住宅区集热的供应满足系数，其中表示预设的建筑住宅区集热的期望总集热量，其中表示预设的集热的总储热量与总集热量之间的期望比例，表示预设的集热的总集热量与期望总集热量之间的期望比例。