[发明专利]一种基于峰谷电价差的光储源及水汽能热泵的系统及其并网控制方法

权利要求书

1.一种基于峰谷电价差的光储源及水汽能热泵的系统的并网控制方法，

所述系统包括：光伏系统、光储运行控制模块、电池储能系统、水汽能热泵、直流母线、低压侧交流母线、交流配网；所述的光伏系统与电池储能系统分别通过DC/DC变换后并接直流母线；光伏系统与电池储能系统分别经DC/AC变换后共接低压侧交流母线；水汽能热泵和居民用电负荷分别连接在低压侧交流母线上；所述光伏系统与直流母线之间的线路设有开关S₁，所述电池储能系统与直流母线之间的线路设有开关S₂，所述光伏系统与低压侧交流母线之间的线路设有开关S₃，所述电池储能系统与低压侧交流母线之间的线路设有开关S₄，所述水汽能热泵与低压侧交流母线之间的线路设有开关S₅，所述居民用电负荷与低压侧交流母线之间的线路设有开关S₆，所述交流配网与低压侧交流母线之间的线路设有开关S₀；所述光储运行控制模块通过通信总线采集电池储能系统SOC及充放电功率值、光伏系统功率数据、水汽能热泵工作状态、居民用电负荷用电量数据、室内外温度，经该模块运算分析结合峰谷电价差曲线，制定光储运行控制调度策略，实现功率流的最优流动方向，达到居民用电经济性最优的目的；所述的电池储能系统为全钒液流电池储能系统；其特征在于，并网控制方法包含以下步骤：

步骤1：系统上电运行；

步骤2：判断开关S₀是否闭合，且交流配网是否可对负荷可靠持续供电，是转步骤3，否则转步骤9；

步骤3：判断当前用电时段所处的峰谷平电价时间段，转步骤4；

步骤4：若P_rice＝0，运行模式3，转步骤5，否则转步骤6；

步骤5：光伏系统自发自用，余电上网，若B＝0且C＝0，转步骤9，否则转步骤5.1；

步骤5.1：若B≠0，转步骤5.2，否则转步骤5.3；

步骤5.2：若SOC_min<SOC<SOC_max，置放电标志B＝2，转步骤8.1，否则置放电标志B＝0，转步骤5.3；

步骤5.3：若SOC_min<SOC<0.5，置充电标志C＝2，转步骤8.2，否则置充电标志C＝0，则转步骤9；

步骤6：若P_rice＝1，运行模式2，转步骤6.1，否则转步骤7；

步骤6.1：若SOC>SOC_min，置放电标志B＝1，转步骤6.2，否则转步骤8.3；

步骤6.2：若P_PV＞0，转步骤6.3，否则转步骤6.5；

步骤6.3：若P_PV+P_b2＜P_Gas，转步骤8.1，否则转步骤6.4；

步骤6.4：若P_PV>P_Gas，放电标志B＝2，转步骤8.1，否则转步骤6.5；

步骤6.5：放电标志B＝3，转步骤8.1；

步骤7：若P_rice＝-1，运行模式1，转步骤7.1，否则转步骤2；

步骤7.1：若SOC<SOC_max，转步骤7.2，否则转步骤9；

步骤7.2：若P_PV＞0，转步骤7.3，否则转步骤7.4；

步骤7.3：若充电标志C＝3，转步骤8.3，否则转步骤7.4；

步骤7.4：若充电标志C＝0，且B≠0，转步骤8.2；

步骤8：并网模式下电池储能系统的充放电运行控制，若B≠0，转步骤8.1，否则转步骤9；

步骤8.1：若C＝0，且B≠0，电池储能系统放电，整个系统用电功率满足公式：P_PV+P_Guid+P_b2＝P_Gas+P_Load，转步骤8.2，否则转步骤9；

步骤8.2：断开开关S₁、开关S₂，闭合开关S₀、开关S₃、开关S₄、开关S₅、开关S₆；转步骤8.3；

步骤8.3：若B＝0，且C≠0，电池储能系统充电，整个系统用电功率满足公式：P_PV+P_Guid＝P_b1+P_Gas+P_Load，转步骤8.4，否则转步骤9；

步骤8.4：断开开关S₄，闭合开关S₀、开关S₃、开关S₄、开关S₅、开关S₆；转步骤10；

步骤9：若B＝0且C＝0，电池热备用，否则转步骤2；

步骤10：若B≠0或C≠0，电池储能系统输出功率优化，转步骤10.1；否则转步骤9；

步骤10.1：划定峰谷平电价时间段；

低谷电价时间段：00点至T1点；高峰电价时间Ⅰ段：T1点至T2点；高峰电价时间Ⅱ段：T3点至T4点；平段电价时间Ⅰ段：T2点至T3点；平段电价时间Ⅱ段：T4点至24点；T1、T2、T3、T4时刻间存在关系：0<T1<T2<T3<T4<24；若B＝0，转步骤10.2；

步骤10.2：若C≠0，制定峰谷平电价时间段内的放电优化功率曲线；转步骤2，否则转步骤10.3；

步骤10.3：若B≠0，制定峰谷平电价时间段内的充电优化功率，转步骤2，否则转步骤9；

变量定义：

P_rice：峰谷平电价标志；若当前时间段为系统设定的高峰电价时间段，则峰谷平电价标志P_rice＝1；处于平段电价时间段则P_rice＝0；处于低谷电价时间段则P_rice＝-1；

P_PV：光伏发电功率；

P_Gas：水汽能热泵功率；

P_Load：居民其它负荷用电功率；

P_Guid：交流电网供电功率；

P_b1：电池储能系统充电功率值；

P_b2：电池储能系统放电功率值；

SOC：当前电池储能系统荷电荷状态；

SOC_min：电池储能系统放电的截止SOC值；

SOC_max：电池储能系统充电的截止SOC值；

B：电池储能系统放电标志；B置“0”代表：电池储能系统不放电；B置“1”代表：高峰电价时间段电池储能系统放电；B置“2”代表：平段电价时间段电池储能系统放电；B置“3”代表：低谷电价时间段电池储能系统放电；

C：电池储能系统充电标志；C置“0”代表：电池储能系统不充电；C置“1”代表：高峰电价时间段电池储能系统充电；C置“2”代表：平段电价时间段电池储能系统充电；C置“3”代表：低谷电价时间段电池储能系统充电。