[发明专利]一种智能楼宇的能源管理系统及方法

说明书

本发明公开了一种智能楼宇的能源管理方法，包括：建立与实际楼宇相对应的虚拟楼宇模型，对楼宇内产生、消耗与储存能量的装置进行建模并设置约束条件；数据采集模块实时采集楼宇内的能源信息数据并传输到数据处理模块的模型中进行计算处理；根据功率平衡的条件对负荷侧、供电侧和储能侧的功率建立等式，以完全消纳楼宇内部发电电能为目标对楼宇的能源进行分配；还公开了包括数据采集模块、数据处理模块、总控制模块和设备控制模块的能源管理系统。本发明在楼宇上设置风力发电装置和光伏发电装置，以可再生资源发电来减少楼宇对电网供电的需求，达到节能的效果，同时在楼宇内设置储能系统，完成对风光发电资源的消纳，节约用电成本。

技术领域

本发明涉及楼宇能源控制领域，尤其是涉及一种智能楼宇的能源管理系统及方法。

背景技术

能源危机和环境保护成为了世界经济发展不可忽视的难题，这就导致了低碳经济概念的提出。低碳经济的核心是清洁能源技术和减排技术，于是可再生能源的使用成为新的议题。在众多可再生能源当中，风能和太阳能以其碳零排放的特性成为了21世界最被看好的可再生能源。利用风光电可以互补发电的特性可以全天候为一个微网供电。但是风光电都存在资源不确定性，需要有其他的能量加入形成一个多能源互补供能系统。同时随着中国建筑总量的不断攀升和居住舒适度要求的不断提升，建筑能耗呈急剧上扬趋势。目前已与工业能耗、交通能耗并列，成为我国能源消耗的三大“能耗大户”之一，建筑节能迫在眉睫。因此应着力提高电能在终端多能源消费中的比重，尽最大限度减少终端化石能源的燃烧排放，以缓解污染物排放对环境造成的压力。两相结合在楼宇处建立一个具备“源-网-荷-储”一体化的楼宇微电网能源系统，既能解决风光电资源不确定性的问题，又能减少楼宇向电网汲取的电量。

在中国专利文献上公开的“基于集成微电网系统的楼宇节能系统”，其公开号为CN114336727A，公开日期为2022-04-12，涉及楼宇节能系统技术领域，为解决现有提出楼宇节能系统不具备微电网系统，使楼宇节能系统不能够在运行成本上得到良好的改善的问题。设备内设置有分布式风力发电、光伏发电单元、区域供电单元、充电单元、储能单元和能源管理系统，分布式风力发电、光伏发电单元和区域供电单元与储能单元电性连接，分布式风力发电、光伏发电单元和区域供电单元与充电单元电性连接，能源管理系统包括、分布式监控单元、电负荷监控单元、充电监控单元、环境监控单元、主监控单元和操作界面单元。但是该技术中只说明了组建楼宇微电网系统的简单连接关系，缺少对楼宇内微电网系统的能源控制方案和风光发电这些不确定性电源的消纳措施。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中现代楼宇大部分采用电网外部输送电能，缺少利用楼宇本身优势建立结合风光发电和电网供电的楼宇微电网系统的技术，从而浪费资源的问题，提供了一种智能楼宇的能源管理系统及方法，在楼宇上设置风力发电装置和光伏发电装置，以可再生资源发电来减少楼宇对电网供电的需求，达到节能的效果，同时在楼宇内设置储能系统，完成对风光发电资源的消纳，节约用电成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能楼宇的能源管理系统，包括：

数据采集模块，用于采集楼宇内的能源信息数据并发送给数据处理模块，包括分别设置在负荷侧、供电侧和储能侧的数据采集装置；

数据处理模块，接收来自数据采集模块的能源信息数据进行建模和数据处理；

总控制模块，包括有人机交互单元和数据库单元，用于显示由数据处理模块处理过的虚拟楼宇模型和对应的能源信息数据并保存，同时下达设备控制指令；

设备控制模块，接收来自总控制模块的设备控制指令控制楼宇内设备工作。