[发明专利]基于功率预测的分布式光伏储能调峰系统

摘要

本发明涉及一种基于功率预测的分布式光伏储能调峰系统，包括光伏单元、并网装置、电网端、离网装置、功率预测、电能调度、储能装置、负荷等；整个系统由光伏单元、并网逆变器、并网电能表、关口电能表、电网、离网DC/DC控制器、AC/DC控制器、储能管理系统、离网DC/AC控制器、直流负荷、交流负荷、储能装置、功率预测装置、开关控制单元、通信单元、远端服务器、受控开关K0、K1、K2、K3、K4、K5等组成；功率预测的输出通过开关控制单元控制受控开关的状态，使该基于功率预测的分布式光伏储能调峰系统可预先调度储能装置的剩余容量，以达到以下目的：未来光伏输出大于负荷时，多余的光伏电能由储能装置存储，实现分布式光伏自发自用比例最大化，提高分布式光伏收益水平；未来市电停电时，负荷不足的部分由储能装置和光伏离网供电装置提供，提高供电系统可靠性；为阶梯电价显著的地区提供削峰填谷的功能，提高系统综合利用率，提高收益水平。

主权项

1.基于功率预测的分布式光伏储能调峰系统，系统由光伏单元(100)、并网逆变器(101)、并网电能表(102)、关口电能表(103)、电网(137)、离网DC/DC控制器(104)、AC/DC控制器(105)、储能管理系统(106)、离网DC/AC控制器(107)、直流负荷(108)、交流负荷(109)、储能装置(110)、功率预测装置(111)、开关控制单元(112)、通信单元(113)、受控开关K0、K1、K2、K3、K4、K5组成；光伏单元(100)与受控开关K1、K2相连，并网逆变器(101)的输入与受控开关K1相连，并网逆变器(101)输出与并网电能表(102)输入相连，并网电能表(102)输出与关口电能表(103)、受控开关K3、K5相连，关口电能表(103)输出接电网(137)；离网DC/DC控制器(104)输入与受控开关K2相连，其输出连接到储能管理系统(106)的输入；AC/DC控制器(105)输入与受控开关K3相连，其输出连接到储能管理系统(106)的输入；离网DC/AC控制器(107)的输入与储能管理系统(106)的输出相连，其输出与受控开关K4相连；受控开关K4、K5在靠近交流负荷(109)侧相连后与交流负荷(109)相连；直流负荷(108)的输入通过K0与储能管理系统(106)的输出相连；储能装置(110)与储能管理系统(106)直接相连；功率预测装置(111)的输出与开关控制单元(112)输入相连，其RS485/422总线接口通过RS485/422总线分别与光伏单元(100)、储能装置(110)、直流负荷(108)、交流负荷(109)、关口电能表(103)、通信单元(113)的RS485/422总线接口相连；其特征在于，功率预测装置(111)通过RS485总线获取光伏单元历史运行维护信息、直流负荷历史运行维护信息、未来确定的功率分布信息、交流负荷历史运行维护信息、未来确定的功率分布信息、储能装置历史运行维护信息、当前剩余容量信息、电网调度、停电安排及分时峰谷电价信息、当地光伏发电历史样本信息、当地气象预报信息，功率预测装置(111)综合处理上述信息后给出K0～K5确定的开关状态，并通过开关控制单元(112)控制K0～K5开关的断开或闭合，以提前规划储能装置剩余容量完成电能调度；其包含的通信单元(113)可完成系统与远端服务器之间的信息交换，但其最主要功能是接收系统安装地光伏发电历史样本信息、函数拟合方法及相关参数，并将其发送到功率预测装置(111)用以拟合光伏发电功率与气象信息的函数关系，功率预测装置(111)利用未来气象预报信息、拟合的函数关系以及光伏单元历史运行维护信息信息来确定系统未来光伏发电功率，同时收集电网调度、停电安排及分时峰谷电价、交直流负荷的未来功率分布以及储能装置剩余容量的相关信息，通过开关控制单元(112)控制K0～K5开关的状态可完成如下功能：使储能装置在分布式光伏峰值功率到来前提前预留足够的存储容量，以实现分布式光伏发电100％自发自用；使储能装置在停电前储备足够的容量，以确保停电后可以利用分布式光伏离网发电和储能装置自身的存储容量满足负荷需求；使储能装置在低谷电价时储备适量的电能，保证未来负荷利用光伏发电和预存电量获得最大化收益。