一種光伏儲能自動投切系統的制作方法

本發明涉及光伏儲能，具體涉及一種光伏儲能自動投切系統。

背景技術：

1、?光伏儲能?是指利用太陽能發電并將其儲存起來，以便在需要時釋放能量進行供電的系統，光伏儲能系統通常由光伏設備和儲能設備組成，通過光伏效應將太陽光輻射能直接轉換為電能，并通過儲能設備儲存多余的電能，以供夜間或陰天使用，由于光伏發電的不穩定性，在?光伏儲能發電功率不足時需要通過其他方式給負荷供電?。

2、如申請號為cn202110895642.2，授權公告日為20240830的一種光伏儲能柴油發電互補自動投切方法及系統，應用于光伏儲能柴油發電互補自動投切系統；所述系統包括光伏組件、光伏控制器、儲能電池、電池管理模塊、逆變器和投切控制器；所述光伏控制器電性連接于所述光伏控制器和所述逆變器之間；所述儲能電池分別電性連接于所述光伏控制器和所述逆變器；所述逆變器電性連接于本地負載；所述電池管理模塊電性連接于所述儲能電池；所述投切控制器通信連接于所述光伏控制器和所述電池管理模塊；本發明提出的一種光伏儲能柴油發電互補自動投切方法，能夠在日出時刻和日落時刻對本地負載進行供電切換，采用儲能電池對本地負載供電，能夠有效降低業主的用電成本。

3、為了防止光伏儲能無法滿足對符合的供電，會設計投切系統對光伏儲能進行管理，現有技術中的光伏儲能投切系統會通過增加儲能電池的數量來滿足負荷供電的需求，但該方式較為簡單，對于大規模、長時間供電來說，增加儲能電池會增加光伏儲能供電的成本，且上述方式供電穩定性較差，維修成本較高，因此，亟需設計一種光伏儲能自動投切系統解決上述問題。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種光伏儲能自動投切系統，以解決現有技術中的上述不足之處。

2、為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

3、一種光伏儲能自動投切系統，包括電力互補單元、自動投切單元、光伏發電單元及儲能單元，所述電力互補單元、光伏發電單元通過導線與自動投切單元之間呈電性連接，所述自動投切單元通過導線與儲能單元之間呈電性連接，所述光伏發電單元用于向儲能單元供電，所述電力互補單元用于對儲能單元進行電力互補，所述自動投切單元用于對電力互補單元、光伏發電單元進行投切控制處理，所述電力互補單元采用柴油發電機、風力發電設備、市電供電網中的一種，所述光伏發電單元選用太陽能發電機，所述儲能單元采用超級電容+鋰電池模式結構；

4、進一步地，所述自動投切單元包括調度模塊、監控模塊、仿真模塊、預測模塊、備份模塊及存儲模塊；

5、進一步地，所述監控模塊用于對電力互補單元、儲能單元、光伏發電單元進行監控，所述監控模塊包括光伏發電監控子模塊、電力互補監控子模塊、儲能監控子模塊及數據處理子模塊，所述光伏發電監控子模塊用于對光伏發電單元發電量進行監測，所述電力互補監控子模塊用于對電力互補單元發電量進行監測，所述儲能監控子模塊用于對儲能單元實施存儲的電量進行監測，所述數據處理子模塊用于對光伏發電監控子模塊、電力互補監控子模塊、儲能監控子模塊監測的數據進行關聯性處理；

6、需要說明的是，數據關聯性分析的步驟如下所示：

7、?數據收集?：收集足夠數量和質量的數據樣本，

8、?數據清洗和整理?：對收集到的數據進行清洗和整理，包括刪除重復數據、處理缺失數據和異常值等，?

9、?數據分析?：使用統計方法、機器學習算法等工具分析數據，尋找數據間的關聯性和規律，?

10、?數據可視化?：將分析結果以圖表、報表等形式進行可視化展示，更直觀地理解數據的關系；?

11、進一步地，所述仿真模塊用于對電力互補單元、儲能單元、光伏發電單元的運行進行仿真，所述仿真模塊包括電力互補虛擬子模塊、光伏發電虛擬子模塊及儲能虛擬子模塊，所述電力互補虛擬子模塊、光伏發電虛擬子模塊及儲能虛擬子模塊范式組合在一起，所述電力互補虛擬子模塊、光伏發電虛擬子模塊及儲能虛擬子模塊通過數字孿生技術與電力互補單元、光伏發電單元、儲能單元同步在一起；

12、進一步地，所述預測模塊根據仿真模塊運行的數據、監控模塊采集的數據對電力互補單元、儲能單元、光伏發電單元的運行進行預測，所述預測模塊包括分析子模塊、數據調用子模塊，所述數據調用子模塊用于調用仿真模塊運行的數據、監控模塊采集的數據，所述分析子模塊選用?lstm-arima模型對數據進行預測，且處理步驟如下所示：

13、s1-1.?線性部分處理?：首先使用arima模型對時間序列的線性部分進行擬合，

14、s1-2.?非線性部分處理?：將arima模型的殘差序列作為非線性部分，使用lstm模型進行擬合，

15、s1-3.?最終預測?：將arima模型的預測結果與lstm模型的預測結果相加，得到最終的預測值；

16、進一步地，所述調度模塊根據預測模塊預測的結果對電力互補單元、儲能單元、光伏發電單元進行投切調控，所述調度模塊通過電力調度公式建立管理模型，且電力調度公式具體如下所示：

17、

18、其中，為光伏發電單元發電量，為儲能單元供電電量，s為光伏發電單元發電量與儲能單元供電電量的比值，s≥1時，管理模型控制儲能單元將多余的電力供給到電網，s<1時，管理模型對電力互補單元進行投切控制，電力互補單元對儲能單元進行供電；

19、進一步地，所述備份模塊通過鏡像技術備份調度模塊、監控模塊、仿真模塊、預測模塊，所述備份模塊包括鏡像子模塊、監測子模塊及切換模塊，所述鏡像子模塊通過鏡像技術鏡像調度模塊、監控模塊、仿真模塊、預測模塊，所述監測子模塊依據?運行狀態監測?技術構建，所述監測子模塊用于對調度模塊、監控模塊、仿真模塊、預測模塊的運行進行監測，所述切換模塊選用?uefi鏡像轉換工具，所述切換模塊根據監測子模塊監測的結果自動切換鏡像子模塊啟動；

20、進一步地，所述存儲模塊用于存儲調度模塊、監控模塊、仿真模塊、預測模塊、備份模塊運行產生的數據，所述存儲模塊采用內存子模塊、分區子模塊，所述分區子模塊通過時間序列對內存子模塊進行分區，所述內存子模塊用于存儲調度模塊、監控模塊、仿真模塊、預測模塊、備份模塊運行產生的數據。

21、在上述技術方案中，本發明提供的一種光伏儲能自動投切系統，有益效果為：

22、（1）本發明所設計的光伏儲能自動投切系統對于大規模、長時間供電來說，具有供電穩定性高、維修成本低的優點，且不需要額外增加儲能電池，大大降低了光伏儲能的成本。

23、（2）本發明能夠對電力互補單元、光伏發電單元及儲能單元的運行進行仿真，并通過仿真預測未來的用電狀況，及時調控對光伏儲能的供電，避免投切不及時導致供電出現中斷的問題。

24、（3）本發明所設計的自動投切單元通過鏡像技術具有兩組調度模塊、監控模塊、仿真模塊、預測模塊，能夠在主調度模塊、監控模塊、仿真模塊、預測模塊故障時，及時切換子調度模塊、監控模塊、仿真模塊、預測模塊，大大提高了該投切系統的容災能力，有效解決了投切系統管理、容災能力差的問題。