户用光伏系统的储能规划方法、装置、电子设备及介质与流程

本发明涉及光伏储能，尤其涉及一种户用光伏系统的储能规划方法、装置、电子设备及介质。

背景技术：

1、随着可再生能源的发展，户用光伏系统作为一种重要的分布式能源形式得到了广泛的应用。然而，传统的户用光伏系统在实际运行中面临诸多挑战。首先，由于光伏发电受天气等自然因素的影响较大，发电量不稳定，导致用户在某些时段可能无法完全依赖光伏发电满足自身需求。其次，单独安装储能设备会增加用户的初期投资成本，并且由于各户用电模式和光伏出力的不同，可能导致储能设备利用率不高。此外，由于缺乏有效的协调机制，单个家庭的储能系统往往难以实现区域内资源的优化配置，造成了能源的浪费。综上，亟需一种户用光伏系统的储能规划方法来提高系统的整体性能。

技术实现思路

1、为了解决上述提出的至少一个技术问题，本发明提供一种户用光伏系统的储能规划方法、装置、电子设备及介质。

2、第一方面，本发明提供了一种户用光伏系统的储能规划方法，所述方法包括：

3、获取社区内每个户用光伏系统在预设时段内的历史用电数据和气象数据，根据历史用电数据和气象数据确定光伏发电容量和储能容量，根据光伏发电容量计算自给率；

4、根据每户的自给率和储能容量确定每户的优先级顺序，分析每户的供需匹配关系以确定共享储能系统容量，根据共享储能系统容量和优先级顺序确定储能调度策略；

5、确定每个户用光伏系统的光伏转换效率、储能转换效率和充放电效率，根据光伏转换效率和储能转换效率计算每户的光伏系统总效率，根据充放电效率计算每户的充放电收益；

6、根据每户的系统总效率和充放电收益建立多目标优化函数，根据共享储能系统容量建立约束条件，采用模拟退火算法寻找全局最优解，根据求解结果更新共享储能系统容量，利用更新后的共享储能系统容量调整储能调度策略。

7、优选地，所述根据历史用电数据和气象数据确定光伏发电容量和储能容量，包括：

8、

9、式中，q光伏表示光伏发电容量，e用电表示m户的日用电总量，e辐射表示平均每日有效辐射量，τ板表示光伏板转换效率，δ损耗表示光伏系统损耗因子；

10、q储能＝(e用电-e输出)×n无光；

11、式中，q储能表示储能容量，e输出表示平均每日光伏输出量，n无光表示连续无光照天数。

12、优选地，所述平均每日有效辐射量为：

13、

14、式中，gmin、gmax表示给定时段内太阳辐射强度的最小值和最大值，k1、k2表示常数，μ、σ表示给定时段内的太阳辐射强度的均值和方差，表示从0点到24点的积分。

15、优选地，所述根据光伏发电容量计算自给率，包括：

16、

17、式中，s自给-i表示第i户的光伏发电自给率，q光伏-i表示第i户的光伏发电容量，e用电-i表示第i户的日用电量，1≤i≤m。

18、优选地，所述确定每个户用光伏系统的光伏转换效率、储能转换效率和充放电效率，包括：

19、τ光转＝τ板×τ逆变×δ损耗；

20、τ储转＝τ充放(1-τ自放)；

21、

22、式中，τ光转、τ储转、τ充放、τ自放分别表示每个户用光伏系统的光伏转换效率、储能转换效率、充放电效率和自放电效率；τ逆变表示逆变器转换效率，e放表示放电期间储能系统释放的总能量，e充表示充电期间储能系统输入的总能量；δe为储能系统在t时段流失的总能量，e初始为储能系统在h时段起始时的总能量。

23、优选地，所述根据光伏转换效率和储能转换效率计算每户的光伏系统总效率，根据充放电效率计算每户的充放电收益，包括：

24、τ光总＝τ光转×τ储转×z匹配；

25、c充放＝(p高峰-p低谷)×q储能×l充放；

26、式中，τ光总为每户的光伏系统总效率，z匹配为每户的负载匹配度，c充放为每户的充放电收益，p高峰、p低谷为高峰、低谷时段电价，l充放为充放电次数。

27、第二方面，本发明还提供一种户用光伏系统的储能规划装置，所述装置包括：

28、用电数据获取单元，用于获取社区内每个户用光伏系统在预设时段内的历史用电数据和气象数据，根据历史用电数据和气象数据确定光伏发电容量和储能容量，根据光伏发电容量计算自给率；

29、储能策略确定单元，用于根据每户的自给率和储能容量确定每户的优先级顺序，分析每户的供需匹配关系以确定共享储能系统容量，根据共享储能系统容量和优先级顺序确定储能调度策略；

30、效率收益分析单元，用于确定每个户用光伏系统的光伏转换效率、储能转换效率和充放电效率，根据光伏转换效率和储能转换效率计算每户的光伏系统总效率，根据充放电效率计算每户的充放电收益；

31、储能调度优化单元，根据每户的系统总效率和充放电收益建立多目标优化函数，根据共享储能系统容量建立约束条件，采用模拟退火算法寻找全局最优解，根据求解结果更新共享储能系统容量，利用更新后的共享储能系统容量调整储能调度策略。

32、第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当所述处理器执行所述计算机指令时，所述电子设备执行如上述第一方面及其任意一种可能实现的方式的方法。

33、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如上述第一方面及其任意一种可能实现的方式的方法。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

35、本发明提供了一种户用光伏系统的储能规划方法，包括获取社区内每个户用光伏系统在预设时段内的历史用电数据和气象数据，根据历史用电数据和气象数据确定光伏发电容量和储能容量，根据光伏发电容量计算自给率；根据每户的自给率和储能容量确定每户的优先级顺序，分析每户的供需匹配关系以确定共享储能系统容量，根据共享储能系统容量和优先级顺序确定储能调度策略；确定每个户用光伏系统的光伏转换效率、储能转换效率和充放电效率，根据光伏转换效率和储能转换效率计算每户的光伏系统总效率，根据充放电效率计算每户的充放电收益；根据每户的系统总效率和充放电收益建立多目标优化函数，根据共享储能系统容量建立约束条件，采用模拟退火算法寻找全局最优解，根据求解结果更新共享储能系统容量，利用更新后的共享储能系统容量调整储能调度策略。

36、本发明通过获取社区内各户的历史用电数据和气象数据来精确预测光伏发电量，并据此合理规划储能容量，从而提高了系统的自给率。通过分析每户的供需匹配关系来确定共享储能系统的容量，并基于优先级顺序制定储能调度策略，可以有效提高储能设施的使用效率，减少冗余建设和降低用户的初始投入成本。通过对光伏转换效率、储能转换效率及充放电效率的综合考量，建立了多目标优化函数，使得系统能够在满足供电可靠性的同时最大化经济效益。本发明不仅解决了传统户用光伏系统存在的稳定性差、成本高以及资源配置不合理等问题，还进一步实现了对系统效率的提升，确保了电力供应的连续性和经济性。通过采用模拟退火算法寻找全局最优解的方式，使得系统在动态变化的环境中仍能保持良好的适应性与灵活性，从而达到节能减排、优化资源配置的目的。

37、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。