[发明专利]基于光伏-蓄电池-温控负荷的虚拟储能调峰系统与方法

权利要求书

1.基于光伏-蓄电池-温控负荷的虚拟储能调峰系统，其特征在于，包括：虚拟储能单元、系统控制单元、调度控制中心和逆变单元；

所述虚拟储能单元的对外特性等效为实际电池的充放电特性，包括信号处理模块、分别与信号处理模块连接的光伏单元、蓄电池单元和集群温控负荷单元，蓄电池单元和集群温控负荷单元相连接；

所述逆变单元将虚拟储能单元的直流电进行逆变后与配电网的联络线相连；

所述系统控制单元通过信号处理模块控制虚拟储能单元内部的能量分配，并控制虚拟储能单元与配电网进行能量交互；

所述调度控制中心用于向系统控制单元发送调峰信号进而控制虚拟储能单元和配电网进行能量交互；

该基于光伏-蓄电池-温控负荷的虚拟储能调峰系统的控制方法包括如下步骤：

步骤1：上位机获取预测的次日温度、天气阴晴状态、连续阴天天数以及蓄电池单元的SOC_b状态，并将信息传送至中央控制器；

步骤2：中央控制器接收上位机传送的数据，并进行数据处理；

步骤3：中央控制器对虚拟储能单元进行能量监测；

步骤4：上位机获取光伏出力数据；

步骤5：判断是否在夜间，若是则执行步骤6，否则执行步骤7；

步骤6：中央控制器设置对虚拟储能单元充电的固定时间，定时给定虚拟储能单元中的蓄电池单元充电信号S(t)，若到达夜间低谷充电时间，中央控制器通过0/1信号对蓄电池单元进行梯度充电，然后执行步骤13；

步骤7：日间时，上位机设定室内设定温度T_set以及温度变化的上下限T_min、T_max，同时温度传感器将信号传送给上位机；

步骤8：中央控制器接收上位机传送信号，并与调度控制中心进行信息交互，同时监测虚拟储能单元的能量信息，发送控制信号；当光伏单元出力大于集群温控负荷单元充电功率执行步骤9，否则执行步骤12；

步骤9：对虚拟储能单元发出0/1控制信号，当光伏单元出力大于蓄电池单元充电余量与集群温控负荷单元充电功率之和时，执行步骤10，否则执行步骤11；

步骤10：光伏单元放电先为集群温控负荷单元充电，再通过控制信号为蓄电池单元充电，此时虚拟储能单元对外显示放电特性，将特性发送到中央控制器，将剩余电量馈送电网，继续执行步骤15；

步骤11：光伏单元放电为蓄电池单元以及温控负荷充电，虚拟储能单元对外显示可放可充特性，可积极响应电网的调度，继续执行步骤15；

步骤12：当光伏单元与蓄电池单元电量出力之和小于集群温控负荷单元充电功率时执行步骤13，反之执行步骤14；

步骤13：利用日间用电第一个谷期对虚拟储能单元进行充电，继续执行步骤15；

步骤14：光伏单元和蓄电池单元放电为集群温控负荷单元充电，虚拟储能单元对外显示放电特性，可响应调度，或缓解分期压力，继续执行步骤15；

步骤15：系统控制单元监测虚拟储能系统SOC_sum状态，并根据调度控制中心发送的信号决定在下一个日间谷期是否进行梯度充电，并返回步骤3。

2.如权利要求1所述的基于光伏-蓄电池-温控负荷的虚拟储能调峰系统，其特征在于，所述系统控制单元包括温度传感器、中央控制器和上位机；

所述温度传感器用于采集室内温度信号并发送给上位机；

所述上位机用于获取预测的次日温度、天气阴晴状态、连续阴天天数以及蓄电池单元的SOC_b状态并发送给中央控制器；

所述中央控制器用于对虚拟储能单元进行能量监测，并接收上位机的信息和调度控制中心的调峰信号，经分析后向虚拟储能单元的信号处理模块发送控制信号以实现能量分配和配电网进行能量交互。

3.如权利要求1所述的基于光伏-蓄电池-温控负荷的虚拟储能调峰系统，其特征在于，所述虚拟储能单元中的光伏单元的发电过程折算为虚拟储能电池的放电过程，光伏单元折算为虚拟储能电池的荷电状态为：

式中：Q_PV为光伏单元的额定发电容量，I为光伏单元的工作点电流，U为光伏单元的工作点电压，t为光伏单元的发电时间。