【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏储能，尤其涉及一种分布式光伏储能方法及系统。
技术介绍
1、在现有的能源管理体系中，光伏储能系统的效率和响应性受到各种因素的限制，尤其是在分布式光伏发电领域，面临着能量捕捉效率不足、电能转换和分配的不优化以及系统的低适应性等技术挑战。
2、首先，传统光伏发电系统常常因为没有有效利用所有可用光照资源而导致能量捕集效率不高，其次，现有的能量转换设备，如逆变器和直流/直流转换器，通常不能在变化的环境和负载条件下保持最优的运行状态，这进一步限制了系统的能量转换效率，此外，能量储存和管理方面的不足，如电池的充放电管理、预测能量需求和供应的不准确性，以及缺乏有效的故障预警机制，都导致了储能系统的不稳定性和可靠性问题。
3、本专利技术旨在解决上述问题，通过引入一种高度集成且智能化的分布式光伏储能系统，提高能量捕集效率，优化能量转换和分配，增强系统的适应性，并提供用户友好的交互界面，同时实现与电网的智能化交互。
技术实现思路
1、基于上述目的，本专利技术提供了一种分布式光伏储能方法及系统。
2、一种分布式光伏储能系统，包括光伏发电模块、智能电力转换模块、集成储能模块、能量管理模块、自适应网络控制模块、数据处理模块以及用户接口模块；其中，
3、光伏发电模块：配置有多个光伏电池板，用于捕捉太阳能并将其转换为直流电，为系统提供初级电能来源；
4、智能电力转换模块：包括至少一个逆变器用于将直流电转换为交流电，以及至少一个直流/直
5、集成储能模块：用于存储和管理电能，以应对能量供需变化；
6、能量管理模块：电气连接至集成储能模块，监控储能状态，并实施能量分配优化策略，保障系统对能量需求的快速响应；
7、自适应网络控制模块：通过物联网技术与电网、用户及光伏系统的数据交换和通信，用于自动调节光伏发电和能量储存行为；
8、数据处理模块：用于处理系统内外部数据流，执行算法以预测能量产出和需求，并进行故障诊断和预警；
9、用户接口模块：通过无线通信方式连接至数据处理模块，为用户提供实时系统状态反馈，接收用户输入并调整系统运行参数。
10、进一步的，所述光伏发电模块包括多晶硅光伏电池单元、表面反射减少层、最大功率点跟踪器、温度调节单元；其中，
11、多晶硅光伏电池单元：每个多晶硅光伏电池单元都由高效能量转换率的多晶硅材料制成，用于捕捉太阳光线并通过光电效应将其转换为直流电；
12、表面反射减少层：覆盖在每个光伏电池单元上，减少光线反射，增加光线的吸收量，以提高转换效率；
13、最大功率点跟踪器：与光伏电池单元电气连接，实时调整电池单元工作点以在任何给定时间实现最大功率输出；
14、温度调节单元：与光伏电池单元结合，用于监控和调节电池单元温度，防止过热，确保光伏电池单元在最佳温度范围内工作以维持高效能量转换；
15、其中，所述多晶硅光伏电池单元具有电池片布局以增大对太阳光的接收面积，所述最大功率点跟踪器通过对电池单元输出电压和电流的连续监控优化电能产出，而温度调节单元包括热传导材料层和散热片，以主动和被动方式维持电池单元的运行温度在预定的温度范围内。
16、进一步的，所述智能电力转换模块包括逆变器单元、直流/直流转换器单元、软件定义的控制算法以及自适应同步机制；其中，
17、逆变器单元：使用功率因数校正技术，用于将直流电转换为交流电；
18、直流/直流转换器单元：用于电压调节，以匹配光伏发电模块产出和储能模块输入的电压水平；
19、软件定义的控制算法：利用实时反馈控制算法，具体的采用pid控制器，根据公式：，调整逆变器和直流/直流转换器的输出，其中，代表输出功率，代表直流电压，代表直流电流，该算法通过输入的电压和电流以及预期的输出电压和电流来计算所需的功率因数校正和电流调整；
20、自适应同步机制：配置有一个同步控制器，用于调整逆变器输出以与电网频率和相位同步；
21、其中，所述pid控制器根据偏差调整操作参数，是预期输出与实际输出之间的差值，pid控制器使用公式：
22、，
23、其中，是控制器的响应，，和分别是比例、积分和微分增益，用于实现精确控制。
24、进一步的，所述集成储能模块包括多级电池管理单元、模块化电池单元、能量调节单元以及热管理单元；其中，
25、多级电池管理单元：用于监控和调节每个电池单元的充电和放电过程，确保电能以最高效率被存储和释放，该多级电池管理单元通过实施状态of charge soc算法和状态of health soh算法来评估和优化电池性能，其中，soc用于提供即时的电池充电水平信息，soh用于评估电池的整体健康状况；
26、模块化电池单元：每个单元包含锂离子电池，所述锂离子电池将并联或串联配置，以满足不同的能量容量和输出需求；
27、能量调节单元：利用电力电子技术，自动平衡和调配储存的能量，响应实时负载变化和优化充电策略；
28、热管理单元：使用热传感器和冷却机制来维持电池在理想的温度范围内，防止过热并保持电池效率；
29、其中，所述多级电池管理单元将运用公式：，其中代表充电或放电电流，代表电池容量，以计算电池当前的充电状态，所述能量调节单元根据来自能量管理模块的信号调整电池单元之间的能量流动，以支持对称和非对称负载情况下的电能需求。
30、进一步的，所述能量管理模块包括实时储能监控单元、能量分配优化算法以及动态响应调节器；其中，
31、实时储能监控单元：配置有传感器网络，实时监控电池单元的电压、电流、温度和充电状态，具体使用公式：，进行监控，其中，表示电池的充电状态，表示在时间和之间的电荷量变化，表示电池的总充电容量；
32、能量分配优化算法：基于线性编程优化技术计算并指派各储能单元的充放电任务，优化公式表示为：
33、，在满足系统约束的前提下最小化能量成本，其中，和分别代表放电和充电功率，和分别代表放电和充电的单位成本；
34、动态响应调节器：使用模糊逻辑或神经网络的控制理论，实时调节能量输出以匹配负载需求变化；
35、其中，所述动态响应调节器则利用公式，其中，为系统所需的净功率，为实时负载需求，为光伏模块在时间的输出功率，以调整充放电策略。
36、进一步的，所述自适应网络控制模块包括通信接口单元、数据分析与决策引擎以及自动调节单元；其中，
37、通信接口单元：配备有物联网的通信协议包括mqtt或coap，用于与电网、用户设备以及光伏系统之间的双向数据交换；
38、数据分析与决策引擎：通过数据处理算法，以分析来自电网的需求信号和用户使用模式，自动调整光伏发电和储能行为，具体预测模型公式为：
【技术保护点】
1.一种分布式光伏储能系统，其特征在于，包括光伏发电模块、智能电力转换模块、集成储能模块、能量管理模块、自适应网络控制模块、数据处理模块以及用户接口模块；其中，
2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏储能系统，其特征在于，所述光伏发电模块包括多晶硅光伏电池单元、表面反射减少层、最大功率点跟踪器、温度调节单元；其中，
3.根据权利要求2所述的一种分布式光伏储能系统，其特征在于，所述智能电力转换模块包括逆变器单元、直流/直流转换器单元、软件定义的控制算法以及自适应同步机制；其中，
4.根据权利要求3所述的一种分布式光伏储能系统，其特征在于，所述集成储能模块包括多级电池管理单元、模块化电池单元、能量调节单元以及热管理单元；其中，
5.根据权利要求4所述的一种分布式光伏储能系统，其特征在于，所述能量管理模块包括实时储能监控单元、能量分配优化算法以及动态响应调节器；其中，
6.根据权利要求5所述的一种分布式光伏储能系统，其特征在于，所述自适应网络控制模块包括通信接口单元、数据分析与决策引擎以及自动调节单元；其中，
7.
8.根据权利要求7所述的一种分布式光伏储能系统，其特征在于，所述用户接口模块包括图形用户界面、输入接收单元以及参数调整逻辑单元；其中，
9.一种分布式光伏储能方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏储能系统，其特征在于，包括光伏发电模块、智能电力转换模块、集成储能模块、能量管理模块、自适应网络控制模块、数据处理模块以及用户接口模块；其中，
2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏储能系统，其特征在于，所述光伏发电模块包括多晶硅光伏电池单元、表面反射减少层、最大功率点跟踪器、温度调节单元；其中，
3.根据权利要求2所述的一种分布式光伏储能系统，其特征在于，所述智能电力转换模块包括逆变器单元、直流/直流转换器单元、软件定义的控制算法以及自适应同步机制；其中，
4.根据权利要求3所述的一种分布式光伏储能系统，其特征在于，所述集成储能模块包括多级电池管理单元、模块化电池单元、能量调节单元以及热管理单元；其中，
【专利技术属性】
技术研发人员：李婷，霍月明，吕政良，
申请(专利权)人：主力能源北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。