[发明专利]一种基于新能源网关的户用光伏智能供电系统及方法

权利要求书

1.一种基于新能源网关的户用光伏智能供电方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、测量与控制模块采集并网开关信息，交互光伏控制器、电动汽车换流器和含BMS的电动汽车信息，采集交互获得的信息；

步骤2、供电能力分析模块通过供电能力分析算法，计算出供电能力，然后通过统一信息模型接口传送至云平台和经济优化调度模块；

步骤3、经济优化调度模块从云平台获取调度信息，从供电能力分析模块获取供电能力信息，使用经济优化调度算法，计算出调度控制信息，通过测量与控制模块实现对并网开关和光伏控制器、电动汽车换流器的控制；

步骤4、并离网切换控制模块使用通用并离网切换算法，计算出并离网切换控制信息，实现测量与控制模块对并网开关和光伏控制器、电动汽车换流器的控制；同时并离网切换控制模块接收保护模块和统一信息模型接口从云平台获取的调度指令进行切换；

步骤2中所述的供电能力分析算法，具体如下：

计算公式为：

其中P_dis(t)为t时刻的并网点可增加有功；P_cha(t)为t时刻的并网点可减少有功；Q_dis(t)为t时刻的并网点可增加无功；Q_cha(t)为t时刻的并网点可减少无功；为t时刻电动汽车换流器可增加有功；为t时刻光伏控制器可增加有功；为t时刻电动汽车换流器可减少有功；为t时刻光伏控制器可减少有功；为t时刻电动汽车换流器可增加无功；为t时刻光伏控制器可增加无功；为t时刻电动汽车换流器可减少无功；为t时刻光伏控制器可减少无功；

通过以下公式计算获取：

其中为电动汽车换流器最大功率上限，P_ES(t)为电动汽车换流器t时刻实时功率，定义充电时P_ES(t)为正，反之为负；为电动汽车BMS电量上限，E_ES(t)为电动汽车BMS在t时刻实时电量；else为其他情况；

通过以下公式计算获取：

其中为t时刻预测有功，P_PV(t)为t时刻光伏控制器实时功率；

通过以下公式计算获取：

其中为电动汽车换流器最大功率上限，为电动汽车BMS电量下限；

通过以下公式计算获取：

等于该时刻电动汽车换流器无功上限减去实时无功；等于该时刻光伏控制器无功上限减去实时无功；等于该时刻电动汽车换流器实时无功减去无功下限；等于该时刻光伏控制器实时无功减去无功下限；

步骤3中所述的经济优化调度算法，具体如下：

通过以下三个公式约束计算寻求C_M最优解，获取P_pcc(t)、P_ES(t)和P_PV(t)：

P_pcc(t)+P_ES(t)+P_PV(t)+P_LOAD(t)＝0

其中，C_M为户用光伏供电系统收益，C_pcc(P_pcc(t))为购售电能综合收益；C_ES(P_ES(t))为电动汽车电池交换电成本；C_PV(P_PV(t))为光伏卖电成本；NT为调度周期；P_pcc(t)为t时刻的联络线功率值，流向配电网为正，反向为负；P_LOAD(t)为t时刻的负荷功率值；和分别是联络线功率的允许下限和上限；

C_pcc(P_pcc(t))的求解公式为：

C_pcc(P_pcc(t))＝(P_pcc(t)δ_pcc(t)V_B-P_pcc(t)(1-δ_pcc(t))V_S)Δt

其中δ_pcc(t)为并网点的功率流向状态，当流向配电网侧时δ_pcc(t)为1，反向时为0；V_B为售电价格；V_S为购电价格；Δt为调度时间间隔；

C_ES(P_ES(t))的求解公式为：

C_ES(P_ES(t))＝k_ES(P_ES(t)δ_ES(t)/η-P_ES(t)(1-δ_ES(t))η)Δt

其中k_ES为电动汽车电池单位充换电成本，η为充换电效率，δ_ES(t)为电动汽车充放电状态，当充电δ_ES(t)为1，反之为0；

P_ES(t)满足以下三个公式约束：

C_PV(P_PV(t))的求解公式为：

C_PV(P_PV(t))＝(aP_PV(t)+b)Δt

其中，E_ES(t)为电动汽车BMS在t-1时刻实时电量；a和b为常量；P_PV(t)满足不等式

2.根据权利要求书1所述的基于新能源网关的户用光伏智能供电方法，其特征在于，步骤1中所述的采集交互获得的信息，具体如下：

统一信息模型接口上行信息包括正向电度、反向电度、实时有功、实时无功、可增加有功、可减少有功、可增加无功和可减少无功；下行信息包括并网遥控、离网遥控、有功最大值、有功最小值、无功最大值、无功最小值。