基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统与流程

本发明涉及光储充换协调，具体为基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统。

背景技术：

1、随着全球对环境保护意识的增强以及能源危机的日益严峻，开发和利用可再生能源成为了国际社会共同追求的目标，太阳能作为可再生能源的重要组成部分，以其清洁、可再生的特点被广泛应用于发电领域，然而，太阳能发电具有间歇性和不稳定性，这给电网的稳定运行带来了挑战，传统光伏系统大多缺乏有效的能量存储手段，无法有效地应对电网需求的变化，尤其是在太阳能资源不充足的时段，无法提供持续稳定的电力供给，此外，光伏电站初期建设成本高昂，需要一套高效的能量管理和调度系统来降低运维成本，提高整体经济效益，鉴于以上问题，亟需开发一种能够实时调整能量生产和存储策略，并具备智能温度控制功能的光储充换系统，以满足现代电网对于稳定性和灵活性的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，以解决上述背景技术中提出太阳能发电具有间歇性和不稳定性，传统光伏系统大多缺乏有效的能量存储手段，无法有效地应对电网需求的变化，尤其是在太阳能资源不充足的时段，无法提供持续稳定的电力供给的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，包括能源生成模块、能源储能模块、能量管理调度模块、温度控制模块和用户界面模块，能源生成模块包括光伏阵列单元，所述光伏阵列单元能够将太阳能转化为电能，为整个系统提供绿色能源，所述能源生成模块通过逆变器与电网连接，逆变器将光伏阵列单元产生的直流电转换为适合家用和工业使用的交流电，并且具备监测和记录发电量的功能，逆变器还与能量管理调度模块通信，以便于实时监控和调整电力输出；

3、作为本技术方案的进一步优选的：所述能源储能模块包括电池组及电池管理单元，用于储存能源生成模块产生的多余电能，在发电不足时释放电能满足负荷需求，电池管理单元不仅监测每个电池的电压、电流和温度，还能通过均衡电路调节电池间的能量分布，确保电池组的均匀老化和最大容量利用；

4、作为本技术方案的进一步优选的：所述能量管理调度模块包括数据采集单元、数据分析单元和决策执行单元，负责收集来自各个模块的数据，利用机器学习算法分析数据，预测能源供需趋势，并根据分析结果调整系统运行模式，如切换至节能模式或高峰时段售电模式，此外，该模块还具有与用户交互的界面，允许用户手动调整系统的运行参数；

5、作为本技术方案的进一步优选的：所述温度控制模块设计有智能温控系统，能够根据外界环境温度的变化自动调节内部温度，温度控制系统中的温度传感器实时检测电池组的温度，并将温度数据发送给温控系统处理器，温控系统据此决定是否启动相应的冷却或加热装置，从而保证系统稳定运行；

6、作为本技术方案的进一步优选的：所述系统还配备有用户界面模块，用户可以通过此界面查看系统运行状态、设置运行参数以及接收故障报警信息，用户界面模块与能量管理调度模块之间通过无线或有线网络连接，允许用户远程操作和监控整个系统；

7、作为本技术方案的进一步优选的：所述系统设有安全保护机制，当检测到过载、短路或异常高温情况时，系统会自动切断电源并触发警报，防止潜在的安全事故，安全保护机制由能量管理调度模块中的保护电路实现，并与所有模块的供电线路相连接，确保任何情况下都能快速响应；

8、作为本技术方案的进一步优选的：所述系统配置有应急备用电源，当主电源失效时能够立即启动，为关键负载提供不间断电力供应，应急备用电源通过继电器与能量管理调度模块连接，能够在主电源中断后迅速切换至备用电源供电；

9、作为本技术方案的进一步优选的：所述系统具有自我诊断功能，能够定期检查各模块的工作状态，发现潜在问题并通过用户界面提示维护人员，自我诊断功能由能量管理调度模块中的自检程序实现，能够定时扫描各个模块的状态，并将结果记录在数据库中；

10、作为本技术方案的进一步优选的：所述系统通过集成先进的能量管理调度模块，实现了能源生产的动态调整和高效利用，可以根据实时负荷情况、天气预报因素动态调整能源的生产、存储与分配策略，使得能源利用更加合理化，减少了能源浪费，同时，温度控制模块的引入确保了电池组在适宜的工作温度范围内运行，提高了系统的整体效率并延长了设备的使用寿命。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、1、本发明通过集成能量管理调度模块，实现了能源生产的动态调整和高效利用，显著提升了能源利用的合理性和减少了能源浪费，能够根据实时负荷情况和天气预报等外部因素，智能地调整能源的生产、存储与分配策略，利用分布式储能换电设备调节电网负荷存储太阳能光伏发电有序调度新能源的高效使用，并且用电池储能使得峰值负荷时能够逆变会电网，补齐负荷缺口，可以有效的解决低电压的问题，同时利用光伏储能将使得三项负荷达到平衡，确保能源供应的稳定性和高效性，使得系统在太阳能资源充足时能最大化利用太阳能发电，而在资源不足时则能有效调配存储能源或从电网获取电力，从而满足不同时段的能源需求；

13、2、其中温度控制模块的引入，确保了电池组在适宜的工作温度范围内运行，提高系统的整体效率和延长设备的使用寿命，智能温控系统能够根据外界环境温度的变化自动调节内部温度，有效防止因温度过高或过低对电池性能和寿命造成的损害，通过维持电池组和其他关键组件在理想的工作温度区间内，系统能够实现更长的使用寿命；

14、3、此外安全保护机制和应急备用电源的设计，显著提高了系统的可靠性和安全性，在检测到过载、短路或异常高温等危险情况时，能够自动切断电源并触发警报，有效防止潜在的安全事故，应急备用电源确保了在主电源失效时，关键负载能够获得不间断的电力供应，保障了系统的持续运行能力。

1.基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，其特征在于：包括能源生成模块、能源储能模块、能量管理调度模块、温度控制模块和用户界面模块，能源生成模块包括光伏阵列单元，所述光伏阵列单元能够将太阳能转化为电能，为整个系统提供绿色能源，所述能源生成模块通过逆变器与电网连接，逆变器将光伏阵列单元产生的直流电转换为适合家用和工业使用的交流电，并且具备监测和记录发电量的功能，逆变器还与能量管理调度模块通信，以便于实时监控和调整电力输出。

2.根据权利要求1所述的基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，其特征在于：所述能源储能模块包括电池组及电池管理单元，用于储存能源生成模块产生的多余电能，在发电不足时释放电能满足负荷需求，电池管理单元不仅监测每个电池的电压、电流和温度，还能通过均衡电路调节电池间的能量分布，确保电池组的均匀老化和最大容量利用。

3.根据权利要求1或2所述的基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，其特征在于：所述能量管理调度模块包括数据采集单元、数据分析单元和决策执行单元，负责收集来自各个模块的数据，利用机器学习算法分析数据，预测能源供需趋势，并根据分析结果调整系统运行模式，如切换至节能模式或高峰时段售电模式，此外，该模块还具有与用户交互的界面，允许用户手动调整系统的运行参数。

4.根据权利要求1至3任一项所述的基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，其特征在于：所述温度控制模块设计有智能温控系统，能够根据外界环境温度的变化自动调节内部温度，温度控制系统中的温度传感器实时检测电池组的温度，并将温度数据发送给温控系统处理器，温控系统据此决定是否启动相应的冷却或加热装置，从而保证系统稳定运行。

5.根据权利要求1所述的基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，其特征在于：所述系统还配备有用户界面模块，用户可以通过此界面查看系统运行状态、设置运行参数以及接收故障报警信息，用户界面模块与能量管理调度模块之间通过无线或有线网络连接，允许用户远程操作和监控整个系统。

6.根据权利要求5所述的基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，其特征在于：所述系统设有安全保护机制，当检测到过载、短路或异常高温情况时，系统会自动切断电源并触发警报，防止潜在的安全事故，安全保护机制由能量管理调度模块中的保护电路实现，并与所有模块的供电线路相连接，确保任何情况下都能快速响应。

7.根据权利要求6所述的基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，其特征在于：所述系统配置有应急备用电源，当主电源失效时能够立即启动，为关键负载提供不间断电力供应，应急备用电源通过继电器与能量管理调度模块连接，能够在主电源中断后迅速切换至备用电源供电。

8.根据权利要求7所述的基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，其特征在于：所述系统具有自我诊断功能，能够定期检查各模块的工作状态，发现潜在问题并通过用户界面提示维护人员，自我诊断功能由能量管理调度模块中的自检程序实现，能够定时扫描各个模块的状态，并将结果记录在数据库中。

9.根据权利要求1至8任所述的基于多站融合的光储充换协调控制方法及系统，其特征在于：所述系统通过集成先进的能量管理调度模块，实现了能源生产的动态调整和高效利用，可以根据实时负荷情况、天气预报因素动态调整能源的生产、存储与分配策略，使得能源利用更加合理化，减少了能源浪费，同时，温度控制模块的引入确保了电池组在适宜的工作温度范围内运行，提高了系统的整体效率并延长了设备的使用寿命。