[发明专利]一种光伏储能系统的能量管理方法

说明书

本发明提供了一种光伏储能系统的能量管理方法，通过各个采样时间段内的天气数据和/或光伏储能系统的电池平均功率数据、PV平均功率以及通过电表读取的光伏储能系统输出的电表平均功率数据，计算（平均法，正态分布法，决策树ID3法）估算出电池充放电时间段和对应的充放电功率。与传统方法相比，本发明能够避免人工反复设置电池充放电采样时间段和充放电功率。减少电池充放电次数，从而延长电池的使用寿命，同时有较高的光伏自发自用率。

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，具体涉及一种光伏储能逆变系统的能量管理方法。

背景技术

目前光伏逆变器的大量应用，光伏发电功率对电网的影响越来越大，为了使电网能够稳定运行，降低光伏发电功率对电网的影响，储能光伏逆变器越来越受到重视，光伏储能逆变器示意图如图1所示。在现有的技术条件下，能量管理控制性能是储能逆变器发展的主要瓶颈。在现有技术中，传统的储能逆变器的能量管理方法主要方法有固定设置时间区控制、基于电网1负载功率的闭环控制和基于直流母线2电压的闭环控制三种。

固定设置时间区控制的能量管理方法通过人工设定电池充放电的采样时间段和充放电功率。

基于负载功率闭环控制的能量管理方法通过电表功率来调节电池的充放电功率和充放电时刻。

基于直流母线闭环控制的能量管理方法通过直流母线电压调节电池的充放电功率和充放电时刻。

上述传统的能量管理方法有如下不足：

对于固定设置时间区控制的方法，由于不同地区，不同季度光照时间，用户的用电习惯的不同，用户设定的固定充放电采样时间段不能满足所有使用环境，导致大部分能量都传输到电网，从而影响了PV发电量的自用率，除非用户根据实际环境频繁手动更新充放电功率和充放电时间，这样增加了用户使用的复杂度。固定设置时间区控制方法的优点是，能够减少充放电次数，延长电池使用寿命。

对于基于负载功率闭环控制和基于直流母线电压闭环控制的方法，由于用户负载的变化，为了控制储能逆变器的输出功率和负载功率平衡或者直流母线电压的恒定，增加PV发电量的自用率，电池会不断的充电和放电，电池充放电次数的增加将会减小电池的使用寿命。负载功率闭环控制和直流母线电压闭环控制优点是，能够提高储能逆变器的自发自用率。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术中存在的不足和问题，提出了一种光伏储能系统的能量管理方法，通过采集各个模块的功率或天气情况，来自动估算出一天的电池充放电采样时间段和充放电功率。本发明提出的能量管理方法相比于传统的能量管理方法具有延长电池的使用寿命和较高的自发自用率。

本发明采用的一种技术方案如下：

一种光伏储能系统的能量管理方法，将采样时间划分为N个采样时间段，采集各个采样时间段内的天气数据、光伏储能系统的电池平均功率数据以及通过电表读取的光伏储能系统输出的电表平均功率数据，将采集的数据整理为样本，通过决策树ID3算法，预测出当前时间段内电池充放电的平均功率。

在一些实施例中，包括如下步骤：

S11、将采样时间划分为N个采样时间段，将天气数据划分为不同类别，将采集到的各个采样时间段的天气类别与各采样时间段对应；

S12、将采集到的各个采样时间段的电表平均功率、电池平均功率与各采样时间段对应；

S13、将步骤S11、S12采集到的数据和对应的各采样时间段整理为样本；

S14、根据公式(1)分别计算天气属性、采样时间段、电表平均功率各自的信息增益，