[发明专利]一种基于多级云储能的家庭能源互济系统及调度方法

权利要求书

1.一种基于多级云储能的家庭能源互济系统，其特征在于，该系统包括电网、调度中心、云储能提供商和用户端，其中，所述云储能提供商，用于维护和管理储能设备，将原本分散在用户端的储能装置集中在云端，将云储能中的虚拟容量代替用户侧的实体容量，所述调度中心包括两级调度，所述两级调度中的一级调度用于在单个云储能内部，实现归属于此云下所有用户之间的余电互济，另一级调度用于在多个云储能之间进行，实现归属于不同云下的用户之间的余电互济，所述用户端，用于根据实际需求向云储能提供商购买设定期限内虚拟储能的使用权；

所述电网为双向功率流动型电网，所述云储能提供商与所述用户端之间还设置有用于控制充放电功率不超过最大功率限制和计量充放电的实际电量的计量表；

所述云储能提供商的虚拟电池的运行需满足电能守恒约束条件和功率约束条件；

所述电能守恒约束条件，其描述公式为：

式中，E_i(h)为用户i在云端租用的蓄电池内在h时刻的电量，0≤E_i(h)≤C_B,i，C_B,i为蓄电池储能总容量，E_ini为用户端的初始存储电能，和分别为充放电效率，Δh为每个时间段的持续时间；

所述功率约束条件，其描述公式为：

式中，和分别为用户端对云端蓄电池的充放电功率，和分别为蓄电池的最大充放电功率，u_ESS(h)为充放电状态判断变量；

所述用户端根据不同情况针对蓄电池作出充放电行为，所述不同情况，其描述公式为：

式中，λ_t为电价，为充电临界电价，为光伏出力，d_i,t为负荷；

采用基于多级云储能的家庭能源互济系统的调度方法，包括以下步骤：

步骤1：用户可根据自身的发电和耗电情况选择合适容量的蓄电池进行定期租用，用户向云端支付租赁相应空间的费用；

步骤2：当某个用户发出缺电信息，先寻找该用户所属的储能云下其他用户是否有余电可用来互济，若没有余电或提供电量未能满足要求，再进行调度，寻找其他储能云中是否有余电进行调度；

步骤3：希望得到电量的用户端发出缺电信息，云储能调度中心接收到缺电信息后发出搜索指令，找到有余电的用户，电量通过用户卖给云端，云端再上传到电网，借助电网的通道送达到缺电的用户端；

步骤4：云储能在电价降低时向电网买电，在发电过量时卖电给电网；

步骤5：有光伏发电设备的用户将发出的电能存储在云端蓄电池中或将多余的发电量卖给云端，没有新能源发电设备的用户租用蓄电池，从云储能提供商处购买电量；

步骤6：参与余电调度互济的双方，计价方案为用户与云端之间的价格交易。

2.根据权利要求1所述的一种基于多级云储能的家庭能源互济系统，其特征在于，所述云储能提供商与所述用户端之间通过所述电网连接运输电能，所述电网的上网装置包括整流逆变器和稳压器，所述整流逆变器和所述稳压器串联设置于所述电网与蓄电池之间。