一种光储直柔系统、配电方法、设备及存储介质与流程

本发明涉及建筑配电，具体涉及一种光储直柔系统、配电方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、目前，建筑配电系统仍然以主流的交流220/380v配电为主，随着近年新能源技术的不断发展，建筑光伏系统应用程度越来越高，光伏发出的直流电需要逆变成交流后供给建筑内的用电负荷，而对于原本就是直流供电的负荷如充电汽车、电子设备等通过两次逆变和整流过程，能量损失严重，而建筑直流配电可以降低此类负荷的能量损失问题。另外传统建筑配电负荷无法柔性调节，配电系统多为源随荷动的形式，而光储直柔控制系统通过直流母排的自适应调节，使得负荷能够随电网的情况进行柔性调节，因此为了实现源网良性互动，亟需一种民用建筑光储直柔控制方法及系统。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中建筑配电系统能源利用率低的问题，从而提供一种光储直柔系统、配电方法、设备及存储介质。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种光储直柔系统，包括：光伏发电模块、电能转换模块、储能模块及配电模块，其中，光伏发电模块、电能转换模块及储能模块均通过母线排与配电模块及负载连接；光伏发电模块用于将太阳能转换为电能后输入至母线排；电能转换模块用于将市电按照预设参数进行电能转换后输入至母线排；配电模块用于按照经济用电原则设定光伏发电模块、电能转换模块及储能模块在每个预设时间段内的工作优先级，并基于柔性调节原则，按照当前时刻所处的预设时间段对应的工作优先级控制光伏发电模块、电能转换模块及储能模块切换工作状态，使得母线排中的电量能够维持负载的正常工作状态。

4、本发明提供的光储直柔系统，提供一种包含光伏、储能、直流配电、柔性用电为一体的“光储直柔”园区新型电力系统，提高电能利用率的同时，通过直流母排的自适应调节，使得负荷能够随电网的情况进行柔性调节，实现光伏、储能、直流、柔性四者的协同，配电模块能够对光伏、储能、负荷桩各系统进行协调控制，充分发挥直流控制策略比交流控制策略更灵活便捷的优势，节约能源，实现可再生能源的高效利用。直流与交流相比具有形式简单、易于控制、传输效率高等特点，在建筑中采用直流供电系统目的在于利用直流简单、易于控制的特点，便于光伏、储能等分布式电源灵活、高效的接入和调控，实现可再生能源的大规模建筑应用；同时，利用低压直流安全性好的特点，打造本质安全的用电环境。

5、在一种可选的实施方式中，光伏发电模包括：至少一个光伏组件及至少一个汇流箱，其中，光伏组件用于将太阳能转换为电能；每个汇流箱分别与至少一个光伏组件连接，每个汇流箱互相连接后还与母线排连接，汇流箱分别用于将连接的每个光伏组件输出的电能汇总。

6、在一种可选的实施方式中，电能转换模块包括：变压器及柔性双向变换器，其中，变压器与市电连接，变压器还通过柔性双向变换器与母线排连接；柔性双向变换器用于控制母线排与市电之间的电压流动方向；变压器用于对市电电压及母线排电压之间进行电压变换。

7、本发明提供的光储直柔系统，双向变换器不仅能将市电的电能传递给母线排，为负载供电，还能够将母线排上多余的电能反向传输给市电进行并网，利用多余的电能获取一定的经济效益。

8、在一种可选的实施方式中，光储直柔系统还包括：多个变流模块，每个变流模块均与母线排及一个负载连接，每个变流模块均用于将母线排的电能转换为连接的负载所需的电能。

9、第二方面，本发明提供一种配电方法，应用于第一方面的配电模块，方法包括：按照经济用电原则设定光伏发电模块、电能转换模块及储能模块在每个预设时间段内的工作优先级；实时获取当前时刻、负载的用电量及母线排中的电量；基于柔性调节原则，按照当前时刻所处的预设时间段对应的工作优先级控制光伏发电模块、电能转换模块及储能模块切换工作状态，使得母线排中的电量能够维持负载的正常工作状态。

10、本发明提供的配电方法，配电模块能够根据不同时间段下光伏发电模块、电能转换模块及储能模块的供电优先级调节工作状态，最大化利用清洁能源为负载供电。当母线排中的电能满足负荷需求时，配电模块在并网网运行下达到能量平衡即自发电与直流负荷的功率平衡，从而构成一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。当母线排中的电能不足时可从交流配电网补充电能，当母线排中的电能剩余或需要满足主网需量管理需求时，可向交流配电网输出电能。配电模块通过对光伏发电模块、电能转换模块及储能模块各系统进行协调控制，充分发挥直流控制策略更灵活便捷的优势。

11、在一种可选的实施方式中，按照经济用电原则设定光伏发电模块、电能转换模块及储能模块在每个预设时间段内的工作优先级的过程，包括：在第一预设时间段内，光伏发电模块及电能转换模块向母线排输出电能，为负载供电；在第二预设时间段内，电能转换模块向母线排输出电能为储能模块充电，并为负载供电；在第三预设时间段内，光伏发电模块及储能模块向母线排输出电能，为负载供电；第一预设时间段、第二预设时间段及第三预设时间段互不重叠。

12、本发明提供的配电方法，由于峰时段电价、平时段电价、谷时段电价价差较大，谷时段储能、峰时段释能经济性较好，平时段储能、峰时段释能也有经济性，因此配电模块根据不同时间段对光伏发电模块、电能转换模块及储能模块的工作状态进行调整，提高能源利用率，降低能源损耗。

13、在一种可选的实施方式中，配电方法还包括：在第一预设时间段或第三预设时间段内，光伏发电模块持续最大功率输出，优先为负载供电，多余的电量为储能模块充电，当储能模块充满电后利用电能转换模块将多余的电量反送至市电。

14、在一种可选的实施方式中，基于柔性调节原则包括：控制电能转换模块调节市电侧的电能质量，并通过调节自身输出的无功功率，在不超过额定容量范围内补偿市电侧的无功功率。

15、第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行第二方面的配电方法。

16、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行第二方面的配电方法。

技术特征：

1.一种光储直柔系统，其特征在于，包括：光伏发电模块、电能转换模块、储能模块及配电模块，其中，

2.根据权利要求1所述的光储直柔系统，其特征在于，所述光伏发电模包括：至少一个光伏组件及至少一个汇流箱，其中，

3.根据权利要求1所述的光储直柔系统，其特征在于，所述电能转换模块包括：变压器及柔性双向变换器，其中，

4.根据权利要求1所述的光储直柔系统，其特征在于，还包括：

5.一种配电方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任一项所述的配电模块，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的配电方法，其特征在于，所述按照经济用电原则设定光伏发电模块、电能转换模块及储能模块在每个预设时间段内的工作优先级的过程，包括：

7.根据权利要求6所述的配电方法，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求5所述的配电方法，其特征在于，所述基于柔性调节原则包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求5至8中任一项所述的配电方法。

技术总结
本发明涉及建筑配电系统技术领域，公开了一种光储直柔系统、配电方法、设备及存储介质，光储直柔系统包括：光伏发电模块、电能转换模块、储能模块及配电模块，其中，配电模块用于按照经济用电原则设定光伏发电模块、电能转换模块及储能模块在每个预设时间段内的工作优先级，并基于柔性调节原则，按照当前时刻所处的预设时间段对应的工作优先级控制光伏发电模块、电能转换模块及储能模块切换工作状态，使得母线排中的电量能够维持负载的正常工作状态。本发明能够对光伏、储能、直流负荷进行协调控制，充分发挥直流控制策略更灵活便捷的优势，提高电能利用率，节约能源。

技术研发人员：杨瑞睿,王加君,周宇球,李青芯
受保护的技术使用者：上海勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23