[发明专利]一种家庭能源集成优化设备的架构及优化方法

权利要求书

1.一种家庭能源集成优化设备的架构，其特征在于：包括能量控制层、信息支撑层、管理界面，所述能量控制层包括可再生能源管理模块、能量控制器、能量调节器、能量系统接口以及智能控制中心模块，所述能量系统接口用于与光伏系统、储能系统、电动汽车、太阳能热水器、市电系统连接，所述能量系统接口与能量调节器连接，所述可再生能源管理模块分别与能量控制器、智能控制中心模块连接，所述能量控制器分别与能量调节器、智能控制中心模块连接；所述信息支撑层分别与智能控制中心模块、管理界面连接，所述智能控制中心模块与管理界面连接。

2.根据权利要求1所述家庭能源集成优化设备的架构，其特征在于：所述信息支撑层包括以太网模块、wifi模块、SDN/CCN模块。

3.根据权利要求2所述家庭能源集成优化设备的架构，其特征在于：内置能耗监测平台，对水、气、热、冷、电生活必需能源的远程自动抄表采集,实现多表合一。

4.根据权利要求3所述家庭能源集成优化设备的架构，其特征在于：通过接收网络中监控数据采集发送的实时信息，以及数据中心发送的网络状态信息内容，构建实时数据信息库，根据家庭用户定制的需求信息实时通知用户；关注的信息除了用能的监测和分析数据外，还包括当前电价、用户可用的能源存储空间、分布式能源生产效率。

5.一种基于权利要求1至4任一所述家庭能源集成优化设备的架构的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，以平滑并网点输出功率波动，减小对电网冲击为控制目标，选取一天内并网点功率数据，采用移动平均法对并网点功率进行平滑处理，并计算一天内储能充放电功率特性曲线；

步骤2，以负荷的削峰填谷为目的，利用储能进行充放电；设定电网供电功率上下限，分别为常用变压器容量的80％和10％；负荷功率超过变压器容量的80％时储能放电，直至负荷功率等于或低于变压器容量上限值停止放电；负荷功率低于变压器容量的10％时储能充电，直至负荷功率等于或高于变压器容量下限值停止充电；

步骤3，储能系统利用谷电为电池充满电，在第一次峰时段，光伏系统给电动汽车供电，储能系统放电，它可作为此时段光伏系统放电的补充；在平时段，储能系统进行第二次充电，主要是储存光伏发电，在第二次峰时段，储能系统放电；当光伏系统+储能系统放电无法满足需求时，则通过原有系统进行调峰补充；

步骤4，采集电动汽车和家用电器日充电负荷数据形成曲线图，以及根据采集到的光伏发电数据绘制光伏发电曲线，将2种曲线图进行对比；根据对比结果优化电动汽车充电时间和次数，使其满足光伏发电时间段，让光伏发电尽可能被消纳；最终可确定自发自用比例，充电站消纳不了光伏发电的部分储存到储能系统中。

6.根据权利要求5所述家庭能源集成优化设备的架构，其特征在于：步骤2中在24:00-08:00谷时段，储能系统利用谷电为电池充满电，在08:00-12:00第一次峰时段，光伏系统给电动汽车供电，储能系统放电，它可作为此时段光伏系统放电的补充；在12:00-17:00平时段，储能系统进行第二次充电，主要是储存光伏发电，在17:00-21:00第二次峰时段，储能系统放电。