一种风光互补智能绿色能源综合供应与分配管理系统的制作方法

本发明涉及绿色能源管理，更具体地说，涉及一种风光互补智能绿色能源综合供应与分配管理系统。

背景技术：

1、能源综合供应与分配管理系统是一种集成了风力发电、太阳能光伏发电以及储能系统(如电池储能)的智能管理系统，主要用于在智能建筑和微电网中，实现能源的自给自足，提高能源利用效率，减少对传统电网的依赖；

2、通过风力和太阳能的互补性，提高能源供应的稳定性和可靠性，可以根据实际能源供需情况，智能调度风电、光伏和储能资源，实现能源的最优分配，通过储能系统，实现能源的存储和调节，平衡供需波动，提高能源利用效率。

3、但是在实际使用过程中，在偏远地区或无电地区，由于风力和太阳能的间歇性，风光互补系统在某些时段可能无法提供足够的电力来满足需求，特别是在连续的阴天或无风的天气条件下，风力发电和太阳能光伏发电可能无法产生足够的电能，导致电力供应不稳定，这种不稳定性可能会影响到当地基础设施的运行和居民的日常生活用电需求。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种风光互补智能绿色能源综合供应与分配管理系统。

2、本发明提供了一种风光互补智能绿色能源综合供应与分配管理系统，包括能源管理模块，所述能源管理模块包括互补单元和储能单元，所述储能单元用于储存多余的电能，所述互补单元用于根据当前供需情况，优化风电、光伏和所述储能单元的分配；

3、智能预测调度模块，所述智能预测调度模块包括预测单元和调度单元，所述预测单元用于对风力和光伏的产能进行预测，所述调度单元用于根据所述预测单元的预测结果对所述互补单元的分配进行调整；

4、维护模块，所述维护模块包括维护单元和优化单元，所述维护单元用于对所述储能单元和风力和光伏发电设备进行定期检测和维护；

5、所述优化单元用于通过所述维护单元的历史维护数据，预测所述储能单元和风力和光伏发电设备的维护需求。

6、优选的，所述储能单元的具体工作方式如下：

7、接收来自所述互补单元的多余电能；

8、将接收到的电能转换为化学能进行储存；

9、在需要时，将储存的化学能转换为电能释放。

10、优选的，所述互补单元的工作方式如下：

11、获取得到当日的风力发电设备的总产能q和光伏发电设备的总产能w；

12、获取得到预估的当日能耗值e；

13、根据公式e1＝β1*(q+w-e)，计算获取得到当所述储能单元充电值e1，其中β1为所述储能单元的充电效率；

14、根据公式计算获取所述储能单元放电值e2，其中β2为所述储能单元的放电效率。

15、优选的，所述当日的风力发电设备的总产能q和光伏发电设备的总产能w的具体获取方式如下：

16、根据公式计算获取得到当日的风力发电设备的总产能q；

17、其中ρ为空气密度，a是风力发电设备的风轮面积，cp的风力发电设备的功率系数，v是当前风速，v1是风力发电设备开始工作时风速，v2是风力发电设备停止的风速；

18、根据公式w＝u*g*ω，计算获取得到当日的光伏发电设备总产能w，其中u是光伏板的总面积，g是光伏板接受到的太阳辐照度，ω是光伏板的转换率。

19、优选的，所述预估的当日能耗值e的具体获取方式如下：

20、根据公式e＝∈*e3+θ*(t-t1)，计算获取得到预估的当日能耗值e；

21、其中∈和θ是根据历史数据确定的系数，e3是当前时间点前一日的能耗，t是当前时间点的平均温度，t1是当前时间点前一日的平均温度。

22、优选的，所述预测单元的具体工作方式如下：

23、通过未来固定时间段的当地的天气预报获取得到未来固定时间段的风速和太阳辐照度；

24、根据未来固定时间段的风速和太阳辐照度获取得到未来固定时间段的风力发电设备的总产能q1和光伏发电设备的总产能w1；

25、获取得到预估的未来固定时间段能耗值e1，将未来固定时间段的风力发电设备的总产能q1和光伏发电设备的总产能w1以及未来固定时间段能耗值e1传输至所述调度单元。

26、优选的，所述调度单元的具体工作方式如下：

27、根据所述未来固定时间段的风力发电设备的总产能q1和光伏发电设备的总产能w1以及预估的未来固定时间段能耗值e1计算获取得到未来固定时间段所述储能单元充电值e4和未来固定时间段所述储能单元放电值e5；

28、如果未来固定时间段所述储能单元放电值e5大于零，则将未来固定时间段所述储能单元放电值e5和当前所述储能单元的储能对比，如果未来固定时间段所述储能单元放电值e5大于当前所述储能单元的储能，则通过电网传输电能至所述储能单元，直至所述储能单元放电值e5小于当前所述储能单元的储能；

29、未来固定时间段所述储能单元充电值e4大于零，则将未来固定时间段所述储能单元充电值e4和所述储能单元的剩余容量进行对比，如果未来固定时间段所述储能单元充电值e4大于所述储能单元的剩余容量，则所述储能单元提前释放一部分电能，直至未来固定时间段所述储能单元充电值e4小于或者等于所述储能单元的剩余容量。

30、优选的，所述预测单元的具体工作方式还包括：

31、首先获取得到未来固定时间段内每日的获取得到未来固定时间段内每日的预测风力发电设备的总产能和预测光伏发电设备的总产能和每日的预测能耗值；

32、将预测风力发电设备的总产能和预测光伏发电设备的总产能相加再除以每日的预测能耗值得到每日的电力稳定性指数；

33、判断未来固定时间段内每日电力稳定性指数是否大于或者等于1，如果大于或者等于1则将该日标记为供需正常，如果小于1，则将该日标记为供需不足日；

34、将相连续的供需不足日组合成一个供需不足时间段，将不相连续的供需不足日也标记为仅包含一日的供需不足时间段；

35、将所有的供需不足时间段传输至所述调度单元。

36、优选的，所述调度单元的具体工作方式还包括：

37、获取得到每个供需不足时间段内的总预测产能和总预测能耗值；

38、提前从公共电网传输总预测能耗值减去总预测产能的电能进行储存。

39、优选的，所述维护单元和所述优化单元的具体工作方式如下：

40、所述维护单元实时监控所述储能单元的电池状态和健康状态；

41、实时监控所述风力发电设备和光伏发电设备；

42、在所述储能单元以及所述风力发电设备和光伏发电设备出现异常时，生成新报信号传输至所述维护人员的手机终端；

43、所述优化单元收集维护单元的历史维护数据；

44、分析历史维护数据以识别故障发生的模式和频率，

45、基于历史维护数据，构建预测模型；

46、利用训练好的模型预测未来的维护需求。

47、有益效果：通过能源管理模块和智能预测调度模块的设置，可以在连续的阴天或无风的天气条件下，提前预测阴天或无风的天气条件下对风力和光伏的产能进行预测，判断是否会出现电力供应不稳定的情况，还可以预测电力供应不稳定的时间，根据判断结果提前进行储能，减少对当地基础设施的运行和居民的日常生活用电需求的影响。