[發明專利]一種基于峰谷電價差的光儲源及水汽能熱泵的系統及其并網控制方法

有效

• 申請號: 201710479955.3
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107147148B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 魏達;劉平平;劉杰
• 申請（專利權）人: 湖南德沃普電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J3/00
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 侯力

本發明涉及一種基于峰谷電價差的光儲源及水汽能熱泵的系統及其并網控制方法。系統包括：光伏系統、光儲運行控制模塊、電池儲能系統、水氣能熱泵、直流母線、低壓側交流母線、交流配電網；所述的光伏系統與電池儲能系統分別通過DC/DC變換后并接直流母線；光伏系統與電池儲能系統分別經DC/AC變換后共接低壓側交流母線；水氣能熱泵和居民用電負荷分別連接在低壓側交流母線上。本發明專利基于峰谷電價差制定光儲及水汽能熱泵的運行調度策略，實現家庭節能減排并減少家庭購電成本達到經濟性最優的目的。

技術領域：

本發明涉及光儲源，具體涉及一種基于峰谷電價差的光儲源及水汽能熱泵的系統及其并網控制方法。

背景技術：

隨著化石能源的不斷枯竭，煤炭、石油、天然氣等非可再生能源的消耗對環境造成了日益嚴重的危害，當前能源問題成為制約國民經濟可持續發展的主要瓶頸。居民光伏系統可以有效地利用建筑物，采用“自發自用余電上網”模式降低居民用電負荷，成為建筑節能領域的重要技術之一，也是太陽能光伏應用的最重要形式。

近年來高溫空氣源熱泵技術由于其吸收的能量來自溫度不高的水或空氣中，熱泵技術及其應用得到迅速發展。將熱泵技術與太陽能結合，形成互補供熱，將有效解決太陽能較少時熱水供應不足的問題，目前已有太陽能與空氣能熱泵互補的家庭熱水供給系統的實用新型專利。而間歇式的光伏資源具有隨機性和波動性的特性，降低了供電可靠性，且光伏發電曲線與居民負荷用電不匹配。

發明內容：

本發明提供了一種基于峰谷電價差的光儲源及水汽能熱泵的系統及其并網控制方法，降低了光伏資源的隨機性和波動性。具體技術方案如下：

一種基于峰谷電價差的光儲源及水汽能熱泵的系統，包括：光伏系統、光儲運行控制模塊、電池儲能系統、水汽能熱泵、直流母線、低壓側交流母線、交流配網；所述的光伏系統與電池儲能系統分別通過DC/DC變換后并接直流母線；光伏系統與電池儲能系統分別經DC/AC變換后共接低壓側交流母線；水汽能熱泵和居民用電負荷分別連接在低壓側交流母線上。

作為優選方案，所述光伏系統與直流母線之間的線路設有開關S₁，所述電池儲能系統與直流母線之間的線路設有開關S₂，所述光伏系統與低壓側交流母線之間的線路設有開關S₃，所述電池儲能系統與低壓側交流母線之間的線路設有開關S₄，所述水汽能熱泵與低壓側交流母線之間的線路設有開關S₅，所述居民用電負荷與低壓側交流母線之間的線路設有開關S₆，所述交流配網與低壓側交流母線之間的線路設有開關S₀。

作為進一步優選方案，所述光儲運行控制模塊通過通信總線采集電池儲能系統SOC及充放電功率值、光伏系統功率數據、水汽能熱泵工作狀態、居民負荷用電量數據、室內外溫度，經該模塊運算分析結合峰谷電價差曲線，制定光儲運行控制調度策略，實現功率流的最優流動方向，達到居民用電經濟性最優的目的。對上述系統的并網控制方法，包含以下步驟：

步驟1：系統上電運行；

步驟2：判斷開關S₀是否閉合，且交流配網是否可對負荷可靠持續供電，是轉步驟3，否則轉步驟9；

步驟3：判斷當前用電時段所處的峰谷平電價時間段，轉步驟4；

步驟4：若P_rice＝0，運行模式3，轉步驟5，否則轉步驟6；

步驟5：光伏系統自發自用，余電上網，若B＝0且C＝0，轉步驟9，否則轉步驟5.1；

步驟5.1：若B≠0，轉步驟5.2，否則轉步驟5.3；

步驟5.2：若SOC_min<SOC<SOC_max，置放電標志B＝2，轉步驟8.1，否則置放電標志B＝0，轉步驟5.3；