光伏樓宇中能量調(diào)節(jié)的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種光伏樓宇中能量調(diào)節(jié)的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 光伏（PVorphotovoltaic)，是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，是一種利用太陽(yáng)電 池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，有獨(dú)立 運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行兩種方式。隨著光伏可再生能源的不斷發(fā)展，以及相關(guān)研究的不斷深入，光 伏電池作為分布式電源為智能樓宇供電也備受關(guān)注。
[0003] 在光伏樓宇環(huán)境中，有光伏系統(tǒng)作為分布式電源，負(fù)荷包括基礎(chǔ)負(fù)荷以及可平移 負(fù)荷。所謂的基礎(chǔ)負(fù)荷為工作時(shí)間、功耗較為固定的負(fù)荷，例如照明設(shè)備、空調(diào)等；可平移負(fù) 荷是相對(duì)于基礎(chǔ)負(fù)荷而言，為工作時(shí)間、功耗不確定的負(fù)荷，例如微波爐、洗衣機(jī)、消毒柜、 掃描儀等。
[0004] -般的光伏樓宇中，負(fù)荷用電曲線與光伏功率曲線并不完全匹配，因此不能充分 利用光伏系統(tǒng)的資源，光伏樓宇中光伏自消納率不高；另外，由于可平移負(fù)荷的使用不合 理，導(dǎo)致系統(tǒng)能量購(gòu)銷分配不合理，存在不必要的電網(wǎng)購(gòu)電開(kāi)銷，經(jīng)濟(jì)性有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，本發(fā)明提供一種光伏樓宇中能量調(diào)節(jié)的方法及系統(tǒng)，能夠有效提高光伏 樓宇系統(tǒng)的光伏自消納率，減少?gòu)碾娋W(wǎng)的購(gòu)電開(kāi)銷，提高光伏樓宇運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
[0006] 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明一方面提供一種光伏樓宇中能量調(diào)節(jié)的方法，包括：
[0008] 獲取所述光伏樓宇的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)得到訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù) 據(jù)庫(kù)；
[0009] 判斷當(dāng)前時(shí)間是否處于預(yù)設(shè)的高電價(jià)時(shí)段，若是，執(zhí)行A，若否，執(zhí)行B;
[0010] A、從所述訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)中確定與當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境相適應(yīng)的優(yōu)選訓(xùn)練樣本，結(jié) 合所述光伏樓宇當(dāng)前的光伏功率和基礎(chǔ)負(fù)荷信息，得到當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小；
[0011] B、計(jì)算所述光伏樓宇當(dāng)前的光伏功率和基礎(chǔ)負(fù)荷的能量差值，根據(jù)所述能量差值 得到當(dāng)前的優(yōu)選的可平移負(fù)荷大??；
[0012] 根據(jù)A或B得到的當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小調(diào)節(jié)所述光伏樓宇中的可平移負(fù) 荷，以調(diào)節(jié)所述光伏樓宇當(dāng)前運(yùn)行能量。
[0013] 其中，所述根據(jù)A或B得到的當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小調(diào)節(jié)所述光伏樓宇中的 可平移負(fù)荷，包括：
[0014] 對(duì)A或B得到的當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小進(jìn)行修正，得到實(shí)際可平移負(fù)荷大 小；
[0015] 調(diào)節(jié)所述光伏樓宇中可平移負(fù)荷的大小為所述實(shí)際可平移負(fù)荷大小。
[0016] 其中，所述對(duì)A或B得到的當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小進(jìn)行修正，得到實(shí)際可平移 負(fù)荷大小，具體為：
[0017] 自由組合所述光伏樓宇中所有可用的可平移負(fù)荷，計(jì)算每種組合對(duì)應(yīng)的負(fù)荷大 ??；
[0018] 將各組合對(duì)應(yīng)的負(fù)荷大小與當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小進(jìn)行比對(duì)，找出兩者差值 絕對(duì)值最小、并且差值小于〇的組合，將該組合對(duì)應(yīng)的負(fù)荷大小確定為實(shí)際可平移負(fù)荷大 小。
[0019] 其中，所述根據(jù)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)得到訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，包括：
[0020] 根據(jù)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)建立一離線優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；所述離線優(yōu)化數(shù)學(xué)模型以所述 光伏樓宇的運(yùn)行收益最大化為目標(biāo)函數(shù)，以所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中可平移負(fù)荷的開(kāi)始工作時(shí) 間為決策變量，以所述可平移負(fù)荷開(kāi)始工作的時(shí)間范圍為約束條件；其中，所述運(yùn)行收益為 D = D -fD -D丄 sell 1丄sub buy，
[0021] 剩余光伏售出收益，Psub為光伏發(fā)電政府補(bǔ)貼，Pbuy為電網(wǎng)購(gòu)電開(kāi)銷；
[0022] 采用粒子群優(yōu)化算法求解所述離線優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，得到訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，所 述訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)中包含運(yùn)行環(huán)境、光伏功率、基礎(chǔ)負(fù)荷以及總負(fù)荷信息。
[0023] 其中，所述從所述訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)中確定與當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境相適應(yīng)的優(yōu)選訓(xùn)練 樣本包括：
[0024] 確定當(dāng)天的時(shí)間屬性，所述時(shí)間屬性包括工作日和休息日；
[0025] 查找所述訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，得到時(shí)間屬性與當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境一致的第一訓(xùn)練樣 本集合；
[0026] 獲取當(dāng)天的日溫度均值，將所述第一訓(xùn)練樣本集合中各訓(xùn)練樣本對(duì)應(yīng)的日溫度均 值與當(dāng)前日溫度均值進(jìn)行比對(duì)，確定出日溫度均值與當(dāng)天的日溫度均值的差值小于設(shè)定溫 差的第二訓(xùn)練樣本集合；
[0027] 獲取當(dāng)天的日光照強(qiáng)度均值，將所述第二訓(xùn)練樣本集合中各訓(xùn)練樣本對(duì)應(yīng)的日光 照強(qiáng)度均值與當(dāng)天的日光照強(qiáng)度均值進(jìn)行比對(duì)，確定出日光照強(qiáng)度均值與當(dāng)天的日光照強(qiáng) 度均值的差值小于設(shè)定光強(qiáng)差的優(yōu)選訓(xùn)練樣本；
[0028] 所述結(jié)合當(dāng)前光伏功率和基礎(chǔ)負(fù)荷信息，得到當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小，包 括：
[0029] 將當(dāng)前光伏功率和基礎(chǔ)負(fù)荷信息作為所述優(yōu)選訓(xùn)練樣本的輸入，通過(guò)核函數(shù)學(xué)習(xí) 算法得到當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小。
[0030] 本發(fā)明另一方面提供一種光伏樓宇中能量調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，包括：離線優(yōu)化模塊、在線 決策模塊以及負(fù)荷調(diào)節(jié)模塊，
[0031] 所述離線優(yōu)化模塊，用于獲取所述光伏樓宇的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述歷史運(yùn)行 數(shù)據(jù)得到訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0032] 所述在線決策模塊，用于判斷當(dāng)前時(shí)間是否處于預(yù)設(shè)的高電價(jià)時(shí)段，若是，從所述 訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)中確定與當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境相適應(yīng)的優(yōu)選訓(xùn)練樣本，結(jié)合所述光伏樓宇當(dāng) 前的光伏功率和基礎(chǔ)負(fù)荷信息，得到當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小；若否，計(jì)算所述光伏樓宇 當(dāng)前的光伏功率和基礎(chǔ)負(fù)荷的能量差值，根據(jù)所述能量差值得到當(dāng)前的優(yōu)選的可平移負(fù)荷 大??；
[0033] 所述負(fù)荷調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述在線決策模塊得到的當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大 小調(diào)節(jié)所述光伏樓宇中的可平移負(fù)荷，以調(diào)節(jié)所述光伏樓宇當(dāng)前運(yùn)行能量。
[0034] 其中，所述負(fù)荷調(diào)節(jié)模塊包括：修正單元和調(diào)節(jié)單元，
[0035] 所述修正單元，用于對(duì)所述在線決策模塊得到的當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小進(jìn)行 修正，得到實(shí)際可平移負(fù)荷大小；
[0036] 所述調(diào)節(jié)單元，調(diào)節(jié)所述光伏樓宇中可平移負(fù)荷的大小為所述實(shí)際可平移負(fù)荷大 小。
[0037] 其中，所述修正單元包括：負(fù)荷組合子單元和負(fù)荷比較子單元，
[0038] 所述負(fù)荷組合子單元，用于自由組合所述光伏樓宇中所有可用的可平移負(fù)荷，計(jì) 算每種組合對(duì)應(yīng)的負(fù)荷大小并存儲(chǔ)；
[0039] 所述負(fù)荷比較子單元，用于將所述負(fù)荷組合子單元得到的各組合對(duì)應(yīng)的負(fù)荷大小 與當(dāng)前優(yōu)選的可平移負(fù)荷大小進(jìn)行比對(duì)，找出兩者差值絕對(duì)值最小、并且差值小于〇的組 合，將該組合對(duì)應(yīng)的負(fù)荷大小確定為實(shí)際可平移負(fù)荷大小。
[0040] 其中，所述離線優(yōu)化模塊包括：建模單元和求解單元，
[0041] 所述建模單元，用于根據(jù)所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)建立一離線優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；所述離線 優(yōu)化數(shù)學(xué)模型以所述光伏樓宇的運(yùn)行收益最大化為目標(biāo)函數(shù)，以所述歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中可平 移負(fù)荷的開(kāi)始工作時(shí)間為決策變量，以所述可平移負(fù)荷開(kāi)始工作的時(shí)間范圍為約束條件； 其中，所述運(yùn)燈收侃為P=Psell+Psub_Pbuy;
[0042] PsellS剩余光伏售出收益，Psub為光伏發(fā)電政府補(bǔ)貼，Pbuy為電網(wǎng)購(gòu)電開(kāi)銷；
[0043] 所述求解單元，用于采用粒子群優(yōu)化算法求解所述離線優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，得到訓(xùn)練 樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，所述訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)中包含運(yùn)行環(huán)境、光伏功率、基礎(chǔ)負(fù)荷以及總負(fù) 荷fg息。
[0044] 其中，所述在線決策模塊包括：判斷單元、第一決策單元以及第二決策單元，
[0045] 所述判斷單元，用于判斷當(dāng)前時(shí)間是否處于預(yù)設(shè)的高電價(jià)時(shí)段，若是，啟動(dòng)第一決 策單元，若否，啟動(dòng)第二決策單元；
[0046] 所述第一決策單元，用于從所述訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)中確定與當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境相適 應(yīng)的優(yōu)選訓(xùn)練樣本，結(jié)合所述光伏樓宇當(dāng)前的光伏功率和基礎(chǔ)負(fù)荷信息，得到當(dāng)前優(yōu)選的 可平移負(fù)荷大??；
[0047] 所述第二決策單元，用于計(jì)算所述光伏樓宇當(dāng)前的光伏功率和基礎(chǔ)負(fù)荷的能量差 值，根據(jù)所述能量差值得到當(dāng)前的優(yōu)選的可平移負(fù)荷大??；
[0048] 其中，所述第一決策單元具體包括：屬性比較設(shè)備、溫度比較設(shè)備和光強(qiáng)比較設(shè) 備，
[0049] 所述屬性比較設(shè)備，用于確定當(dāng)天的時(shí)間屬性，所述時(shí)間屬性包括工作日和休息 日；查找所述訓(xùn)練樣本優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，得到時(shí)間屬性與當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境一致的第一訓(xùn)練樣本集 合；
[0050] 所述溫度比較設(shè)備，用于獲取當(dāng)天的日溫度均值，將所述第一訓(xùn)練樣本集合中各 訓(xùn)練樣本對(duì)應(yīng)