一种面向居民家庭的供用储能智慧调节系统技术方案

本发明专利技术提供了一种面向居民家庭的供用储能智慧调节系统，所述系统包括：物联管理中心，用于接收设备上报的数据；还用于根据设备最优运行参数对设备进行远程控制，根据场景变化控制智能设备；还用于分配光伏供电、储能供电和电网供电的配比及来源；还用于分配电流传输路径，将光伏发电量在满足用能需求的前提下，把多余电量输送给储能电池设备或电网系统；数据管理中心，用于对物联管理中心转发的数据进行监测和多维度分析建模，通过优化算法分析设备运行数据，生成设备最优运行参数发给物联管理中心。本发明专利技术的优势在于：提升绿电消纳率，降低碳排放。光伏发电利用率最优，余电上网经济效益最大化，达到节能优化，居民居住环境最优。居民居住环境最优。居民居住环境最优。

【技术实现步骤摘要】
一种面向居民家庭的供用储能智慧调节系统


[0001]本专利技术属于供能调节领域，具体涉及一种面向居民家庭的供用储能智慧调节系统。

技术介绍

[0002]在安装分布式光伏系统的居民家庭中，一般光伏发电会入户给居民使用，多余的电量入到电网里面。系统会对发电量、用电量、上网电量进行监测，当居民用电量大于发电量时，会用电网的电量进行补充居民使用，如果没有储能系统，用户夜间用电主要为电网供电，对用户家中的电器使用参数和用电情况并没有进行监测，也并不能进行控制和负荷调节。
[0003]现有技术的用电分析主要集中在区域供电量和用电量，结合区域气象数据进行电力分析，并没有结合居民家庭电器用电场景、电器使用习惯以及家庭环境数据进行综合分析。并且负荷调节也主要以增加供电需求和切断用电需求为主，容易造成电力浪费或影响居民家庭电器正常使用，影响居民生产生活。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的用电分析主要集中在区域供电量和用电量，结合区域气象数据进行电力分析，并没有结合居民家庭电器用电场景、电器使用习惯以及家庭环境数据进行综合分析，并且负荷调节也主要以增加供电需求和切断用电需求为主，容易造成电力浪费或影响居民家庭电器正常使用，影响居民生产生活的缺陷。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种面向居民家庭的供用储能智慧调节系统，其特征在于，所述系统包括物联管理中心和数据管理中心；其中，
[0006]所述物联管理中心，用于对物联设备进行入网接入及管理；用于接收设备上报的环境数据和发电、用电以及储电数据，将数据转发到数据管理中心；用于根据数据管理中心发送的设备最优运行参数对设备进行远程控制，根据场景变化控制智能设备；用于分配光伏供电、储能供电和电网供电的配比及来源；还用于分配电流传输路径，在满足用能需求的前提下，将多余的光伏电量输送给储能电池设备或电网系统；
[0007]所述数据管理中心，用于对物联管理中心转发的数据进行监测和多维度分析建模，通过优化算法分析设备运行数据，生成设备最优运行参数发给物联管理中心。
[0008]作为上述系统的一种改进，所述物联管理中心接收设备上报的环境数据和发电、用电以及储电数据，具体包括：
[0009]用能端低耗能环境监测设备上报的室外光照强度、温度和湿度数据；室内光照强度、温度和湿度数据；
[0010]用能端人体传感器设备上报的室内有无人员数据；
[0011]用能端家庭高耗能智能家电上报的设备运行状态数据和用电负荷数据；设备运行状态数据包括照明系统开关、照明系统亮度和色温数据，空调系统开关、模式、风速和温度
设置数据，供暖系统开关、模式和温度设置数据；用电负荷数据包括各个用电器的功率和用电量数据；
[0012]供能端分布式光伏发电设备上报的光伏发电量数据；
[0013]供能端储能设备上报的储能电池存储电量数据和储能供电数据；
[0014]供能端电网系统通过智能电表上报的用电数据。
[0015]作为上述系统的一种改进，新的设备接入系统时，物联管理中心通过建立标准的设备物模型，实现设备实体到虚拟的映射。
[0016]作为上述系统的一种改进，所述物联管理中心支持建立电能分配规则，对智能电表和电力开关进行管理控制，实现对储能供电的调度和对电网供电的调度。
[0017]作为上述系统的一种改进，所述对储能供电的调度和对电网供电的调度的规则为：
[0018]首先满足家庭用电需求，对满足家庭用电需求的多余发电在有储能设备时，根据设定执行以下两种分配规则中的一种：
[0019]规则1：先存储到储能设备中，待储能设备满电后其余发电进行余电上网；
[0020]规则2：根据上网电价进行阶梯调节，在电价高峰期进行余电上网，电价低谷期进行余电储能，储能满电后进行余电上网。
[0021]作为上述系统的一种改进，所述数据管理中心对物联管理中心转发的数据进行监测和多维度分析建模，通过优化算法分析设备运行数据，生成设备最优运行参数的过程具体包括：
[0022]步骤1：对数据进行协议转换和清洗；
[0023]步骤2：将数据通过优化模型进行数据挖掘和模拟分析，在设定误差范围的相同时间点内建立包括环境数据、设备运行数据及能耗数据的多维曲线，寻找最优的设备运行状态，得到设备最优运行参数。
[0024]作为上述系统的一种改进，所述优化模型包括非线性回归算法和趋势分析法。
[0025]作为上述系统的一种改进，所述设备最优运行参数包括设备启停值、温度设置值、模式设置值、风速设置值和亮度设置值。
[0026]作为上述系统的一种改进，所述最优的设备运行状态的判断标准为：首先依据国标GB/T18883
‑
2022和GB50034，控制设备调节环境舒适度，满足居住体验适宜；其次，在满足居住适宜的前提下，设备能耗最低。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优势在于：
[0028]1、本专利技术利用智能家居物联技术和大数据技术，在居民家庭中构建一套节能优化和供用储能智慧调配方法，从而提升绿电消纳率，降低碳排放。
[0029]2、本专利技术在保障居民正常生产生活的前提下，通过对光伏供电、储能系统存储电、居民家庭电器用电和家庭环境数据进行综合分析，同时结合智能家居控制技术，动态调节家庭智能电器的开关和工作模式，降低能耗，使得光伏发电利用率最优，余电上网经济效益最大化，达到节能优化，居民居住环境最优。
附图说明
[0030]图1所示为面向居民家庭的供用储能智慧调节系统及周边支持系统架构图；
[0031]图2所示为面向居民家庭的供用储能智慧调节系统工作流程图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细的说明。
[0033]如图1所示，本专利技术一种面向居民家庭的供用储能智慧调节系统包括物联管理中心和数据管理中心。光伏发电设备、储能电池设备、环境监测设备和只能家居设备等外网设备利用标准的通信协议将光伏发电数据、储能电池数据、电网用电数据、电器用电数据、电器控制数据和环境气象数据等上报到本系统。本系统采用物联网技术和大数据技术，在居民家庭中构建一套节能优化和供用储能智慧调配方法提升绿电消纳率，降低碳排放；通过对上报数据进行综合分析，同时结合智能家居控制技术，动态调节家庭智能电器的开关和工作模式，降低能耗，使得光伏发电利用率最优，余电上网经济效益最大化。
[0034]物联管理中心支持主流的通信协议，接收光伏设备、储能设备、智能电表、环境监测设备和智能家电设备上报的数据，将数据转发到数据管理中心；
[0035]支持的通信协议包括：mqtt协议、DL/T645协议、RS
‑
485等。
[0036]接收的数据包括：光伏发电数据、储能电池存储电量数据、电网用电数据、家庭各电器用电数据、家庭智能家电的运行数据和控制使用数据、区域气象数据和家庭环境温湿度数据。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向居民家庭的供用储能智慧调节系统，其特征在于，所述系统包括物联管理中心和数据管理中心；其中，所述物联管理中心，用于对物联设备进行入网接入及管理；用于接收设备上报的环境数据和发电、用电以及储电数据，将数据转发到数据管理中心；用于根据数据管理中心发送的设备最优运行参数对设备进行远程控制，根据场景变化控制智能设备；用于分配光伏供电、储能供电和电网供电的配比及来源；还用于分配电流传输路径，在满足用能需求的前提下，将多余的光伏电量输送给储能电池设备或电网系统；所述数据管理中心，用于对物联管理中心转发的数据进行监测和多维度分析建模，通过优化算法分析设备运行数据，生成设备最优运行参数发给物联管理中心。2.根据权利要求1所述的面向居民家庭的供用储能智慧调节系统，其特征在于，所述物联管理中心接收设备上报的环境数据和发电、用电以及储电数据，具体包括：用能端低耗能环境监测设备上报的室外光照强度、温度和湿度数据；室内光照强度、温度和湿度数据；用能端人体传感器设备上报的室内有无人员数据；用能端家庭高耗能智能家电上报的设备运行状态数据和用电负荷数据；设备运行状态数据包括照明系统开关、照明系统亮度和色温数据，空调系统开关、模式、风速和温度设置数据，供暖系统开关、模式和温度设置数据；用电负荷数据包括各个用电器的功率和用电量数据；供能端分布式光伏发电设备上报的光伏发电量数据；供能端储能设备上报的储能电池存储电量数据和储能供电数据；供能端电网系统通过智能电表上报的用电数据。3.根据权利要求1所述的面向居民家庭的供用储能智慧调节系统，其特征在于，新的设备接入系统时，物联管理中心通过建立标准的设备物模型，实现设备实体到虚拟的映射。4.根据权利要求1所述的面向居民家庭的供用储能智慧调节系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周卓宏，赵贺，门艳娇，田伟强，杨波，阿崇广，
申请(专利权)人：国家电投集团数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：