一种光伏储能充放电一体化管理系统的制作方法

1.本发明涉及充放电控制技术领域，具体而言，是一种光伏储能充放电一体化管理系统。


背景技术：

2.随着能源问题和环境问题的形势日益严峻,低能耗的电动汽车成为汽车工业主要发展方向之一。电动汽车大规模发展离不开充电站的支撑,然而传统的充电站是将充电负载完全接到电网中,给电网电压造成较大冲击，为缓解电动汽车充电对电网的冲击,提升充电站的经济性,光储一体化充电站应运而生。光储一体化充电站作为光伏、储能和充电站结合建设的产物，利用光伏组件在日间进行发电，由储能电池吸收低谷电，并在高峰时期向充电桩放电，支撑充电桩运行，通过光伏发电和储能优化能源配置，大大减少了用电成本。
3.为满足当下人们对电动汽车不同充电速度的需要，现有的光储一体化充电站内一般都含有直流充电桩和交流充电桩，其中直流充电桩输出的是可调直流电,可以实现直接为电动汽车的动力电池快速充电的需求，交流充电桩实现慢充需求，在这种情况下就存在光伏储电量向直流充电桩和交流充电桩的供电分配问题，然而现有技术中在进行供电分配时大多依据上一个供电日的供电量进行人为确定，这种确定方式存在一定的片面主观性，容易导致确定的分配供电量与实际需求供电量相差较大，致使供电分配不到位，无形之中增大了后续调配的发生概率，在一定程度上提高了供电调配成本。
4.另外，鉴于无法对直流充电桩和交流充电桩在当日的实际需求供电量进行预知，使得分配供电量与需求供电量还是可能会有一定的出入，因此存在供电调配控制需求，然而目前在进行供电调配时一般都是在充电桩供电量用尽时还未满足需求时才发现需要调配，在这个紧急时刻由于没有时间对其他充电桩的供电状态进行了解，只能选择调配市电对分配供电量欠缺的充电桩进行供应，这种调配方式属于被动调配，一方面手当其冲地会对市电造成冲击，但并不是所有情况都适合选择市电作为调配源，因而在有些情况下会造成对市电不可必要地冲击，另一方面对分配供电量盈余的充电桩来说会造成电能资源浪费，导致直流充电桩和交流充电桩分配的供电量在调配控制中没有得到充分利用，致使供电调配控制效果不佳。


技术实现要素：

5.为此，本技术实施例的一个目的在于提供一种光伏储能充放电一体化管理系统，有效解决了背景技术提到的问题。
6.本发明通过以下技术方案来实现：一种光伏储能充放电一体化管理系统，该系统由光伏发电组件、储能电池和充电桩构成，其中充电桩包括直流充电桩和交流充电桩，具体包括以下模块：光伏发电模块，用于利用光伏发电组件在日间进行发电。
7.光伏储能模块，用于获取光伏发电组件的日间发电量，将其与储能电池的储能容量进行对比，当光伏发电组件的日间发电量不大于储能电池的储能容量时将光伏发电组件
的日间发电量在夜晚储能时刻存入储能电池，反之将光伏发电组件的日间发电量进行余量并网。
8.单日倾向供电量分析模块，用于在设定的历史分析时间段内分别分析充电站内交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量。
9.光伏储能分配模块，用于基于充电站内交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量将储能电池在夜间的存储电量对直流充电桩和交流充电桩的当日供电量进行分配。
10.当日需求供电量预测模块，用于在充电站运营过程中实时监测交流充电桩和直流充电桩对应的当前已供电量，并实时提取交流充电桩和直流充电桩对应的待履行充电订单，进而预测交流充电桩和直流充电桩对应的当日需求供电量。
11.供电调配需求判断模块，用于将直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量进行对比，由此进行供电调配需求判断。
12.供电调配控制模块，用于当判断存在供电调配需求时进行供电调配控制。
13.在本发明的优选实施方式中，所述余量并网对应的执行过程如下：从市电标准电压波形中提取市电电压的标准运行状态指征，其中运行状态指征包括频率和相位。
14.在预设检测时段对应各检测日的时长中均匀设置各检测时刻，进而在各检测时刻利用示波器测量市电电压波形，与此同时从市电电压波形中提取市电电压运行状态指征。
15.将预设检测时段对应各检测日中相同检测时刻对应的市电电压运行状态指征进行对比，识别出各检测时刻对应的趋向市电电压运行状态指征。
16.将各检测时刻对应的趋向市电电压运行状态指征与市电电压的标准运行状态指征进行符合度计算，进而选择最大符合度对应的检测时刻作为有效并网时刻，从而在有效并网时刻进行余量并网。
17.在本发明的优选实施方式中，所述分析充电站内交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量具体参见以下步骤：（1）统计设定历史分析时间段内对应的监测日数量，并将各监测日按照时间先后顺序进行编号。
18.（2）分别获取直流充电桩和交流充电桩在各监测日的供电量。
19.（3）从直流充电桩在各监测日的供电量中提取最大供电量和最小供电量，进而将其代入公式，得到直流充电桩对应的供电量平稳度，、分别表示为直流充电桩在历史分析时间段内的最大供电量、最小供电量，表示为直流充电桩在第t监测日的供电量，t表示为监测日的编号，。
20.（4）将直流充电桩对应的供电量平稳度与设定阈值进行对比，若直流充电桩对应的供电量平稳度大于或等于设定阈值，则利用表达式得到直流充电桩对应的单日倾向供电量，反之则执行（5）。
21.（5）按照监测日的编号顺序依次将直流充电桩在各监测日的供电量导入表达式
，得到直流充电桩在各监测日的供电量收敛指数，其中表示为除直流充电桩在第t监测日的供电量之外其他监测日的供电量，i表示为除第t监测日之外的其他监测日，表示为直流充电桩在第t监测日的供电量，进而将直流充电桩在各监测日的供电量收敛指数进行对比，从中筛选出最小供电量收敛指数对应的监测日，作为关键监测日，从而通过公式,得到直流充电桩对应的单日倾向供电量，其中表示为直流充电桩在关键监测日的供电量，、分别表示为超关键监测日的数量、欠关键监测日的数量。
22.（6）按照（3）-（5）分析交流充电桩对应的单日倾向供电量。
23.在本发明的优选实施方式中，所述对直流充电桩和交流充电桩的当日供电量进行分配具体操作过程为：将储能电池在夜间的存储电量、交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量导入分配模型，其中表示为储能电池在夜间的存储电量,、分别表示为直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量。
24.在本发明的优选实施方式中，所述预测交流充电桩和直流充电桩对应的当日需求供电量具体实现过程如下：s1、从实时提取的直流充电桩对应的待履行充电订单中筛选出有效充电订单。
25.s2、基于有效充电订单分析得到直流充电桩对应的当前未供电量。
26.s3、将实时监测的直流充电桩对应的当前已供电量和当前未供电量进行叠加，得到直流充电桩对应的当日需求供电量。
27.s4、按照s1-s3预测交流充电桩对应的当日需求供电量。
28.在本发明的优选实施方式中，所述s1的具体实现过程如下：s11、按照预置的监测时间间隔进行待履行充电订单提取。
29.s12、统计当前监测时刻提取的直流充电桩对应的待履行充电订单数量，并将各待履行充电订单按照接单时间的先后顺序进行排列。
30.s13、从各待履行充电订单对应的订单信息中获取各待履行充电订单对应的需求充电量和预约充电时刻。
31.s14、将排在末位的待履行充电订单对应的预约充电时刻与储能电池对应的夜晚储能时刻进行对比，若该待履行充电订单对应的预约充电时刻小于或等于储能电池对应的夜晚储能时刻，则进行下一监测时刻的待履行充电订单提取，直至某监测时刻提取的排在末位的待履行充电订单对应的预约充电时刻大于储能电池对应的夜晚储能时刻时停止提取，并将该监测时刻记为截止监测时刻，同时执行s15。
32.s15、将截止监测时刻提取的若干待履行充电订单中排在次末位的待履行充电订单对应的预约充电时刻与储能电池对应的夜晚储能时刻进行对比，若预约充电时刻大于储能电池对应的夜晚储能时刻，则继续将排在次次末位的待履行充电订单的预约充电时刻进行对比，直至选择出预约充电时刻小于或等于夜晚储能时刻的待履行充电订单，进而将排在首位的待履行充电订单与该待履行充电订单之间的所有充电订单作为有效充电订单。
33.在本发明的优选实施方式中，所述供电调配需求判断的实现方式为：将直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量导入下述判断模型
34.其中1表示为存在供电调配需求，0表示为不存在供电调配需求。
35.在本发明的优选实施方式中，所述供电调配控制的具体实现过程如下：第一步、将直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量代入供电调配方式识别算法得到供电调配方式。
36.其中x表示为交直流互调方式，y表示为交流向直流调配方式，z表示为市电向交流调配方式。
37.第二步、基于供电调配方式确定调配供电量。
38.第三步、按照供电调配方式和调配供电量进行供电调配控制。
39.在本发明的优选实施方式中，所述第二步的具体操作过程为：u1、当供电调配方式为交直流互调方式时确定主调配充电桩和被调配充电桩。
40.分别计算被调配充电桩对应的欠缺供电量和主调配充电桩对应的盈余供电量。
41.将与进行对比，利用下述表达式分析得到调配供电量。
42.上式中代表被调配充电桩为直流充电桩，代表被调配充电桩为交流充电桩。
43.u2、当供电调配方式为交流向直流调配方式时调配供电量为。
44.u3、当供电调配方式为市电向交流调配方式时调配供电量为。
45.与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明通过设定历史分析时间段，以此基于光储一体化充电站内直流充电桩和交流充电桩在历史分析时间段内各监测日的供电量进行单日供电量规律分析，得到交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量，将其作为当日供电量分配依据，能够大大提高储能电池向直流充电桩和交流充电桩供电量分配结果的客观准确度，最大限度避免分配供电量与实际需求供电量相差较大情况的发生，实现了供电量分配的精准到位，进而有利于降低后续调配的发生概率，进一步减少供电调配成本。
46.本发明在进行供电调配时通过对直流充电桩和交流充电桩当日的需求供电量进
行实时预测，进而结合直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量对比结果实时进行供电调配需求判断，能够准确掌握充电桩的在供电过程中的供需匹配状态，进而提高了分配供电量欠缺充电桩的识别及时率，实现了主动性的供电调配，给供电调配预留了一定的时间，使得供电调配过程更加有序协调，最大化地降低了调配出错率。
47.本发明在判断存在供电调配需求时由于已准确掌握充电桩的在供电过程中的供需匹配状态，以此充分利用这一特点确定最适宜、最节能的供电调配方式，有效避免了对市电不可必要地冲击，同时还减少了电能资源浪费，使得分配盈余的供电量能够就地消纳，有利于提高直流充电桩和交流充电桩之间的供电资源利用率，具有较大的实用价值。
48.4、本发明在对储能电池进行余量并网时基于并网基本条件的考虑进行有效并网时刻分析，从而在有效并网时刻实施并网，由此通过降低光伏逆变器运行难度的方式提高了并网效果，同时有利于延长光伏逆变器的工作寿命。
附图说明
49.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
50.图1为本发明的系统连接示意图。
51.图2为本发明的构件组成示意图。
52.图3为本发明的各检测时刻对应的市电电压运行状态指征表示图。
具体实施方式
53.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
54.参照图2所示，本发明提出一种光伏储能充放电一体化管理系统，该系统由光伏发电组件、储能电池和充电桩构成，其中充电桩包括直流充电桩和交流充电桩，具体包括以下模块：光伏发电模块、光伏储能模块、单日倾向供电量分析模块、光伏储能分配模块、当日需求供电量预测模块、供电调配需求判断模块和供电调配控制模块，参见图1所示，各模块之间的连接关系为：光伏发电模块与光伏储能模块连接，光伏储能模块和单日倾向供电量分析模块均与光伏储能分配模块连接，当日需求供电量预测模块和光伏储能分配模块均与供电调配需求判断模块连接，供电调配需求判断模块与供电调配控制模块连接。
55.所述光伏发电模块用于利用光伏发电组件在日间进行发电。
56.所述光伏储能模块用于获取光伏发电组件的日间发电量，将其与储能电池的储能容量进行对比，当光伏发电组件的日间发电量不大于储能电池的储能容量时将光伏发电组件的日间发电量在夜晚储能时刻存入储能电池，反之将光伏发电组件的日间发电量进行余量并网，其中。
57.在本发明的优选实施例中，余量并网对应的执行过程如下：从市电标准电压波形中提取市电电压的标准运行状态指征，包括标准频率和标准相位。
58.在预设检测时段对应各检测日的时长中均匀设置各检测时刻，进而在各检测时刻利用示波器测量市电电压波形，与此同时从市电电压波形中提取市电电压运行状态指征。
59.将预设检测时段对应各检测日中相同检测时刻对应的市电电压运行状态指征进行对比，识别出各检测时刻对应的趋向市电电压运行状态指征，具体识别过程为：以检测时刻作为横坐标，以市电电压运行状态指征作为纵坐标，以此构建二维坐标。
60.将各检测时刻对应的若干市电电压运行状态指征在二维坐标内标注出多个点，其中每个点对应一个市电电压运行状态指征，由此得到各检测时刻对应的市电电压运行状态指征表示图，参见图3所示。
61.在各检测时刻对应的市电电压运行状态指征表示图中依次指定一个点为参照点，并获取其他点与参照点的距离，进而将各参照点中其他点与参照点的距离做均值计算，得到各参照点对应的集聚距离；将各参照点对应的集聚距离进行对比，从中选取最小集聚距离所属参照点对应的市电电压运行状态指征作为各检测时刻对应的趋向市电电压运行状态指征。
62.将各检测时刻对应的趋向市电电压运行状态指征与市电电压的标准运行状态指征进行符合度计算，得到各检测时刻对应的趋向市电电压运行状态符合度，其计算公式为，式中d表示为检测时刻编号，，、分别表示为第d检测时刻对应的趋向电压频率、趋向电压相位，、分别表示为市电电压标准频率、市电电压标准相位。
63.选择最大符合度对应的检测时刻作为有效并网时刻，从而在有效并网时刻进行余量并网。
64.本发明在对储能电池进行余量并网时考虑到并网基本条件——光伏逆变器输出之正弦波的频率和相位与市电电压的频率和相位相同的考虑，而一般光伏逆变器的选择是依据市电电压的标准频率、市电电压标准相位进行选择的，换句话说，就是光伏逆变器输出正弦波的频率和相位只有在市电电压实际运行的频率、相位与标准频率、标准相位一致时并网效果最好、并网运行最简单，但市电实际运行中会受到负荷的干扰使得频率、相位发生波动，进而偏离标准频率、标准相位，因而通过对各检测时刻对应的趋向市电电压运行状态与市电电压标准运行状态的符合度分析，从中确定有效并网时刻，进而在有效并网时刻实施并网，由此通过降低光伏逆变器运行难度的方式提高了并网效果，同时有利于延长光伏逆变器的工作寿命。
65.所述单日倾向供电量分析模块用于在设定的历史分析时间段内分别分析充电站内交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量，具体参见以下步骤：（1）统计设定历史分析时间段内对应的监测日数量，并将各监测日按照时间先后顺序进行编号。
66.需要说明的是，为了确保交流充电桩和直流充电桩对应单日倾向供电量分析的准确度，可以将历史分析时间段的范围设置更广，从而获取大量供电量数据，避免获取的供电量数据过少造成分析误差。
67.（2）分别获取直流充电桩和交流充电桩在各监测日的供电量。
68.（3）从直流充电桩在各监测日的供电量中提取最大供电量和最小供电量，进而将
其代入公式，得到直流充电桩对应的供电量平稳度，、分别表示为直流充电桩在历史分析时间段内的最大供电量、最小供电量，表示为直流充电桩在第t监测日的供电量，t表示为监测日的编号，。
69.（4）将直流充电桩对应的供电量平稳度与设定阈值进行对比，若直流充电桩对应的供电量平稳度大于或等于设定阈值，则利用表达式得到直流充电桩对应的单日倾向供电量，反之则执行（5）。
70.（5）按照监测日的编号顺序依次将直流充电桩在各监测日的供电量导入表达式，得到直流充电桩在各监测日的供电量收敛指数，其中表示为除直流充电桩在第t监测日的供电量之外其他监测日的供电量，i表示为除第t监测日之外的其他监测日，表示为直流充电桩在第t监测日的供电量,进而将直流充电桩在各监测日的供电量收敛指数进行对比，其中某监测日的供电量收敛指数越大，表明其他监测日的供电量越靠近该监测日的供电量，即该监测日的供电量越具有代表性。从中筛选出最大供电量收敛指数对应的监测日，作为关键监测日，从而通过公式,得到直流充电桩对应的单日倾向供电量，其中表示为直流充电桩在关键监测日的供电量，、分别表示为超关键监测日的数量、欠关键监测日的数量。
71.在上述方案基础上，超关键监测日、欠关键监测日的识别过程如下：将直流充电桩在各监测日的供电量与直流充电桩在关键监测日的供电量进行对比，进而将供电量大于关键监测日供电量的监测日记为超关键监测日，将供电量小于关键监测日供电量的监测日记为欠关键监测日。
72.（6）按照（3）-（5）分析交流充电桩对应的单日倾向供电量。
73.所述光伏储能分配模块用于基于充电站内交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量将储能电池在夜间的存储电量对直流充电桩和交流充电桩的当日供电量进行分配，具体操作过程如下：将储能电池在夜间的存储电量、交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量导入分配模型，其中表示为储能电池在夜间的存储
电量,、分别表示为直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量。
74.本发明通过设定历史分析时间段，以此基于光储一体化充电站内直流充电桩和交流充电桩在历史分析时间段内各监测日的供电量进行单日供电量规律分析，得到交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量，将其作为当日供电量分配依据，能够大大提高储能电池向直流充电桩和交流充电桩供电量分配结果的客观准确度，最大限度避免分配供电量与实际需求供电量相差较大情况的发生，实现了供电量分配的精准到位，进而有利于降低后续调配的发生概率，进一步减少供电调配成本。
75.所述当日需求供电量预测模块用于在充电站运营过程中实时监测交流充电桩和直流充电桩对应的当前已供电量，并实时提取交流充电桩和直流充电桩对应的待履行充电订单，进而预测交流充电桩和直流充电桩对应的当日需求供电量，具体实现过程如下：s1、从实时提取的直流充电桩对应的待履行充电订单中筛选出有效充电订单。
76.s2、基于有效充电订单分析得到直流充电桩对应的当前未供电量，具体操作方式为将直流充电桩对应各有效充电订单的需求充电量进行累加，得到直流充电桩对应的当前未供电量。
77.s3、将实时监测的直流充电桩对应的当前已供电量和当前未供电量进行叠加，得到直流充电桩对应的当日需求供电量。
78.s4、按照s1-s3预测交流充电桩对应的当日需求供电量。
79.在上述方案基础上，s1的具体实现过程如下：s11、按照预置的监测时间间隔进行待履行充电订单提取。
80.需要提醒的是，本发明对充电桩当日需求供电量的考量是以充电订单为依据，充电用户通过在充电平台提交直流充电订单或交流充电订单，充电订单上可显示预约充电时刻、电动汽车的电池容量和剩余电量，即可从充电订单中读取充电桩接下来的供电量。
81.s12、统计当前监测时刻提取的直流充电桩对应的待履行充电订单数量，并将各待履行充电订单按照接单时间的先后顺序进行排列。
82.s13、从各待履行充电订单对应的订单信息中获取各待履行充电订单对应的需求充电量和预约充电时刻。
83.在一个具体实施例中，各待履行充电订单对应的需求充电量获取方式为将各待履行充电订单对应的电动汽车电池容量与剩余电量相减，得到各待履行充电订单对应的需求充电量。
84.s14、将排在末位的待履行充电订单对应的预约充电时刻与储能电池对应的夜晚储能时刻进行对比，若该待履行充电订单对应的预约充电时刻小于或等于储能电池对应的夜晚储能时刻，则进行下一监测时刻的待履行充电订单提取，直至某监测时刻提取的排在末位的待履行充电订单对应的预约充电时刻大于储能电池对应的夜晚储能时刻时停止提取，并将该监测时刻记为截止监测时刻，同时执行s15。
85.s15、将截止监测时刻提取的若干待履行充电订单中排在次末位的待履行充电订单对应的预约充电时刻与储能电池对应的夜晚储能时刻进行对比，若预约充电时刻大于储能电池对应的夜晚储能时刻，则继续将排在次次末位的待履行充电订单的预约充电时刻进行对比，直至选择出预约充电时刻小于或等于夜晚储能时刻的待履行充电订单，进而将排
在首位的待履行充电订单与该待履行充电订单之间的所有充电订单作为有效充电订单。
86.本发明在分析直流充电桩和交流充电桩对应的当前未供电量过程中不是直接将当前的所有待履行充电订单都作为分析对象，而是从所有待履行充电订单中筛选出有效充电订单，其目的在于由于充电订单不是集中固定的，使得有些充电订单的充电时刻过晚，已经到达夜晚储能时刻，这时候充电站白天的运营时间已经到限，即使还存在待履行充电订单，由于此时能够进行储能，也就不存在供电调配的问题，因而有效充电订单的筛选能够对直流充电桩和交流充电桩对应当前未供电量的分析提供可靠的分析范围，避免出现无效分析。
87.所述供电调配需求判断模块用于将直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量进行对比，由此进行供电调配需求判断，具体判断方式为将直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量导入下述判断模型
88.其中1表示为存在供电调配需求，0表示为不存在供电调配需求。
89.本发明在进行供电调配时通过对直流充电桩和交流充电桩当日的需求供电量进行实时预测，进而结合直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量对比结果实时进行供电调配需求判断，能够准确掌握充电桩的在供电过程中的供需匹配状态，进而提高了分配供电量欠缺充电桩的识别及时率，实现了主动性的供电调配，给供电调配预留了一定的时间，使得供电调配过程更加有序协调，最大化地降低了调配出错率。
90.所述供电调配控制模块用于当判断存在供电调配需求时进行供电调配控制，具体实现过程如下：第一步、将直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量代入供电调配方式识别算法得到供电调配方式。
91.其中x表示为交直流互调方式，代表一种充电桩的当日分配供电量不能满足当日需求供电量，另一种充电桩的当日分配供电量过量满足当日需求供电量，y表示为交流向直流调配方式，代表交流充电桩的当日分配供电量刚好满足当日需求供电量，直流充电桩的当日分配供电量不能满足当日需求供电量，z表示为市电向交流调配方式，代表直流充电桩的当日分配供电量刚好满足当日需求供电量，交流充电桩的当日分配供电量不能满足当日需求供电量。
92.可理解的是，由于直流充电桩是直接由直流电源进行供电，而市电属于交流电，如果在直流充电桩的当日分配供电量不能满足当日需求供电量且交流充电桩的当日分配供电量刚好满足当日需求供电量的情况下由市电进行供电会大大提高供电成本，相反因储能电池分配给交流充电桩的电能是直流电，交流充电桩在供电时需要将分配的直流电进行逆变转换供电，这时选择交流充电桩向直流充电桩进行供电一方面会减少供电成本，另一方面也更加方便快捷，此时交流充电桩会因向直流充电桩供电导致自身供电量不足，可以由市电介入进行补充供电。
93.第二步、基于供电调配方式确定调配供电量，具体操作过程为：
u1、当供电调配方式为交直流互调方式时确定主调配充电桩和被调配充电桩，具体确定方式为将当日需求供电量小于当日分配供电量的充电桩作为主调配充电桩，将当日需求供电量大于当日分配供电量的充电桩作为被调配充电桩。
94.分别计算被调配充电桩对应的欠缺供电量和主调配充电桩对应的盈余供电量，其中，。
95.将与进行对比，利用下述表达式分析得到调配供电量。
[0096][0097]
上式中代表被调配充电桩为直流充电桩，代表被调配充电桩为交流充电桩。
[0098]
需要理解的是上述中当时补充不足的供电量由市电补充。
[0099]
u2、当供电调配方式为交流向直流调配方式时调配供电量为。
[0100]
u3、当供电调配方式为市电向交流调配方式时调配供电量为。
[0101]
第三步、按照供电调配方式和调配供电量在需求调配时刻执行调配操作。
[0102]
本发明在判断存在供电调配需求时由于已准确掌握充电桩的在供电过程中的供需匹配状态，以此充分利用这一特点确定最适宜、最节能的供电调配方式，有效避免了对市电不可必要地冲击，同时还减少了电能资源浪费，使得分配盈余的供电量能够就地消纳，有利于提高直流充电桩和交流充电桩之间的供电资源利用率，具有较大的实用价值。
[0103]
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种光伏储能充放电一体化管理系统，其特征在于，该系统由光伏发电组件、储能电池和充电桩构成，其中充电桩包括直流充电桩和交流充电桩，具体包括以下模块：光伏发电模块，用于利用光伏发电组件在日间进行发电；光伏储能模块，用于获取光伏发电组件的日间发电量，进而将其与储能电池的储能容量进行对比，当光伏发电组件的日间发电量不大于储能电池的储能容量时将光伏发电组件的日间发电量在夜晚储能时刻存入储能电池，反之将光伏发电组件的日间发电量进行余量并网；单日倾向供电量分析模块，用于在设定的历史分析时间段内分别分析充电站内交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量；光伏储能分配模块，用于基于充电站内交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量将储能电池在夜间的存储电量对直流充电桩和交流充电桩的当日供电量进行分配；当日需求供电量预测模块，用于在充电站运营过程中实时监测交流充电桩和直流充电桩对应的当前已供电量，并实时提取交流充电桩和直流充电桩对应的待履行充电订单，进而预测交流充电桩和直流充电桩对应的当日需求供电量；供电调配需求判断模块，用于将直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量进行对比，由此进行供电调配需求判断；供电调配控制模块，用于当判断存在供电调配需求时进行供电调配控制。2.根据权利要求1所述的一种光伏储能充放电一体化管理系统，其特征在于：所述余量并网对应的执行过程如下：从市电标准电压波形中提取市电电压的标准运行状态指征，其中运行状态指征包括频率和相位；在预设检测时段对应各检测日的时长中均匀设置各检测时刻，进而在各检测时刻利用示波器测量市电电压波形，与此同时从市电电压波形中提取市电电压运行状态指征；将预设检测时段对应各检测日中相同检测时刻对应的市电电压运行状态指征进行对比，识别出各检测时刻对应的趋向市电电压运行状态指征；将各检测时刻对应的趋向市电电压运行状态指征与市电电压的标准运行状态指征进行符合度计算，进而选择最大符合度对应的检测时刻作为有效并网时刻，从而在有效并网时刻进行余量并网。3.根据权利要求1所述的一种光伏储能充放电一体化管理系统，其特征在于：所述分析充电站内交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量具体参见以下步骤：（1）统计设定历史分析时间段内对应的监测日数量，并将各监测日按照时间先后顺序进行编号；（2）分别获取直流充电桩和交流充电桩在各监测日的供电量；（3）从直流充电桩在各监测日的供电量中提取最大供电量和最小供电量，进而将其代入公式，得到直流充电桩对应的供电量平稳度，、分别表示为直流充电桩在历史分析时间段内的最大供电量、最小供电量，表示为直流充电桩在第t监测日的供电量，t表示为监测日的编号，;
（4）将直流充电桩对应的供电量平稳度与设定阈值进行对比，若直流充电桩对应的供电量平稳度大于或等于设定阈值，则利用表达式得到直流充电桩对应的单日倾向供电量，反之则执行（5）；（5）按照监测日的编号顺序依次将直流充电桩在各监测日的供电量导入表达式，得到直流充电桩在各监测日的供电量收敛指数，其中表示为除直流充电桩在第t监测日的供电量之外其他监测日的供电量，i表示为除第t监测日之外的其他监测日，表示为直流充电桩在第t监测日的供电量，进而将直流充电桩在各监测日的供电量收敛指数进行对比，从中筛选出最小供电量收敛指数对应的监测日，作为关键监测日，从而通过公式,得到直流充电桩对应的单日倾向供电量，其中表示为直流充电桩在关键监测日的供电量，、分别表示为超关键监测日的数量、欠关键监测日的数量；（6）按照（3）-（5）分析交流充电桩对应的单日倾向供电量。4.根据权利要求3所述的一种光伏储能充放电一体化管理系统，其特征在于：所述对直流充电桩和交流充电桩的当日供电量进行分配具体操作过程为：将储能电池在夜间的存储电量、交流充电桩和直流充电桩对应的单日倾向供电量导入分配模型，其中表示为储能电池在夜间的存储电量,、分别表示为直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量。5.根据权利要求1所述的一种光伏储能充放电一体化管理系统，其特征在于：所述预测交流充电桩和直流充电桩对应的当日需求供电量具体实现过程如下：s1、从实时提取的直流充电桩对应的待履行充电订单中筛选出有效充电订单；s2、基于有效充电订单分析得到直流充电桩对应的当前未供电量；s3、将实时监测的直流充电桩对应的当前已供电量和当前未供电量进行叠加，得到直流充电桩对应的当日需求供电量；s4、按照s1-s3预测交流充电桩对应的当日需求供电量。6.根据权利要求5所述的一种光伏储能充放电一体化管理系统，其特征在于：所述s1的具体实现过程如下：s11、按照预置的监测时间间隔进行待履行充电订单提取；s12、统计当前监测时刻提取的直流充电桩对应的待履行充电订单数量，并将各待履行充电订单按照接单时间的先后顺序进行排列；s13、从各待履行充电订单对应的订单信息中获取各待履行充电订单对应的需求充电
量和预约充电时刻；s14、将排在末位的待履行充电订单对应的预约充电时刻与储能电池对应的夜晚储能时刻进行对比，若该待履行充电订单对应的预约充电时刻小于或等于储能电池对应的夜晚储能时刻，则进行下一监测时刻的待履行充电订单提取，直至某监测时刻提取的排在末位的待履行充电订单对应的预约充电时刻大于储能电池对应的夜晚储能时刻时停止提取，并将该监测时刻记为截止监测时刻，同时执行s15；s15、将截止监测时刻提取的若干待履行充电订单中排在次末位的待履行充电订单对应的预约充电时刻与储能电池对应的夜晚储能时刻进行对比，若预约充电时刻大于储能电池对应的夜晚储能时刻，则继续将排在次次末位的待履行充电订单的预约充电时刻进行对比，直至选择出预约充电时刻小于或等于夜晚储能时刻的待履行充电订单，进而将排在首位的待履行充电订单与该待履行充电订单之间的所有充电订单作为有效充电订单。7.根据权利要求1所述的一种光伏储能充放电一体化管理系统，其特征在于：所述供电调配需求判断的实现方式为：将直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量导入下述判断模型，其中1表示为存在供电调配需求，0表示为不存在供电调配需求。8.根据权利要求7所述的一种光伏储能充放电一体化管理系统，其特征在于：所述供电调配控制的具体实现过程如下：第一步、将直流充电桩和交流充电桩对应的当日分配供电量和当日需求供电量代入供电调配方式识别算法得到供电调配方式；其中x表示为交直流互调方式，y表示为交流向直流调配方式，z表示为市电向交流调配方式；第二步、基于供电调配方式确定调配供电量；第三步、按照供电调配方式和调配供电量进行供电调配控制。9.根据权利要求8所述的一种光伏储能充放电一体化管理系统，其特征在于：所述第二步的具体操作过程为：u1、当供电调配方式为交直流互调方式时确定主调配充电桩和被调配充电桩；分别计算被调配充电桩对应的欠缺供电量和主调配充电桩对应的盈余供电量；将与进行对比，利用下述表达式分析得到调配供电量；
，上式中代表被调配充电桩为直流充电桩，代表被调配充电桩为交流充电桩；u2、当供电调配方式为交流向直流调配方式时调配供电量为；u3、当供电调配方式为市电向交流调配方式时调配供电量为。

技术总结
本发明涉及充放电控制技术领域，公开一种光伏储能充放电一体化管理系统，包括光伏发电模块、光伏储能模块、单日倾向供电量分析模块、光伏储能分配模块、当日需求供电量预测模块、供电调配需求判断模块和供电调配控制模块，本发明通过对光储一体化充电站内的直流充电桩和交流充电桩进行单日供电量规律分析，将其作为当日供电量分配依据，能够大大提高储能电池向直流充电桩和交流充电桩供电量分配结果的客观准确度，最大限度避免分配供电量与实际需求供电量相差较大情况的发生，实现了供电量分配的精准到位，与此同时在进行供电调配时进行主动性的供电调配，有利于提高直流充电桩和交流充电桩的供电资源利用率，具有较大的实用价值。值。值。


技术研发人员：曹鹏飞 梁昌勇 董长松
受保护的技术使用者：深圳橙电新能源科技有限公司
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/8/28