[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

说明书

本发明涉及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。系统包括：光伏系统、光储运行控制模块、电池储能系统、水气能热泵、直流母线、低压侧交流母线、交流配电网；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；水气能热泵和居民用电负荷分别连接在低压侧交流母线上。本发明专利基于峰谷电价差制定光储及水汽能热泵的运行调度策略，实现家庭节能减排并减少家庭购电成本达到经济性最优的目的。

技术领域：

本发明涉及光储源，具体涉及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。

背景技术：

随着化石能源的不断枯竭，煤炭、石油、天然气等非可再生能源的消耗对环境造成了日益严重的危害，当前能源问题成为制约国民经济可持续发展的主要瓶颈。居民光伏系统可以有效地利用建筑物，采用“自发自用余电上网”模式降低居民用电负荷，成为建筑节能领域的重要技术之一，也是太阳能光伏应用的最重要形式。

近年来高温空气源热泵技术由于其吸收的能量来自温度不高的水或空气中，热泵技术及其应用得到迅速发展。将热泵技术与太阳能结合，形成互补供热，将有效解决太阳能较少时热水供应不足的问题，目前已有太阳能与空气能热泵互补的家庭热水供给系统的实用新型专利。而间歇式的光伏资源具有随机性和波动性的特性，降低了供电可靠性，且光伏发电曲线与居民负荷用电不匹配。

发明内容：

本发明提供了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，降低了光伏资源的随机性和波动性。具体技术方案如下：

一种基于峰谷电价差的光储源及水汽能热泵的系统，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。

作为优选方案，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。

作为进一步优选方案，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。对上述系统的并网控制方法，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；