一种光储充一体化充电站的效率提升系统及方法与流程

本发明涉及光电储存，更具体地说，涉及一种光储充一体化充电站的效率提升系统及方法。

背景技术：

1、光储充一体化充电站是一种集成了光伏发电、储能和充电桩的系统，旨在提高能源利用效率并为电动汽车提供充电服务；

2、申请号为202310301320.x的中国专利公开了一种充电规划方法及系统，包括：服务器接收车辆发送的充电预定请求；根据所述充电预定请求，获取所述车辆行驶路径上的至少一个充电站、所述充电站的使用情况和预定情况；基于所述充电站的使用情况和预定情况，获取目标充电站；利用所述目标充电站，生成预定订单，并将所述预定订单发送至所述车辆。这样，通过充电预定，服务器可以集中管理充电站的使用情况，预估车辆的等待时间，在当前充电站的等待时间超出预设时间的情况下，选择其他合适的充电站；

3、但是在具体的使用过程中，如果大量新能源汽车充电对电网造成冲击，特别是在高峰时段，可能导致电网不稳定，也会影响工作效率，而且光伏发电和电动汽车充电负荷的不确定性增加了优化难度。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种光储充一体化充电站的效率提升系统及方法。

2、一方面，本发明提出了一种光储充一体化充电站的效率提升系统，包括：

3、数据采集模块，所述采集模块用于采集所述光储充一体化充电站的状态数据和环境数据；

4、综合监控模块，所述综合监控模块用于监控所述光储充一体化充电站的运行状态，实时发现所述光储充一体化充电站的运行问题；

5、所述综合监控模块包括状态监测单元、故障诊断单元和预警单元，所述状态监测单元用于根据所述数据采集模块的数据来判断光储充一体化充电站在工作时是否存在潜在威胁，所述故障诊断单元用于在光储充一体化充电站判断存在威胁后评估故障原因；

6、所述状态监测单元的具体工作方式如下：

7、获取得到所述光储一体化充电站的电压评估值v；

8、获取得到所述光储一体化充电站的电流评估值q；

9、获取得到所述光储一体化充电站的温度评估值t；

10、根据公式w＝(v*a1)+(q*a2)+(t*a3)，计算获取得到光伏一体化充电站的潜在威胁值w，其中a1、a2和a3为预设的比例系数；

11、事先设定一个潜在威胁值的阈值，判断|1-w|是否大于潜在威胁值的阈值，如果是，则判断光储一体化充电站的运行状态异常，并生成信号传输至故障诊断单元和预警单元；

12、如果否，则判断光储一体化充电站的运行状态正常

13、所述故障诊断单元用于在接收所述状态监测单元的信号后，识别和定位光储一体化充电站存在的问题；

14、所述预警单元用于在接收所述状态监测单元的信号后，生成警报信号传输至维护人员的手机终端；

15、能量管理系统，所述能量管理系统用于根据综合监控模块的数据来对光储充一体化充电站的参数进行调整。

16、优选的，所述故障诊断单元的具体工作方式如下：

17、获取光储充一体化充电站中各个组件的电压和电流和正常工作参数的偏差值si；

18、获取得到光储充一体化充电站各个组件的外部影响值fi；

19、根据公式hi＝(si*b1)+(fi*b2)，获取得到光储充一体化充电站各个组件的故障值hi，其中，b1和b2为预设的比例系数；

20、事先设定一个故障值的阈值，将故障值hi和故障值的阈值进行对比，如果故障值hi大于故障值的阈值，则将和故障值hi对应的光储充一体化充电站组件标记为故障，如果否，则将和故障值hi对应的光储充一体化充电站组件标记为正常；

21、将光储充一体化充电站中故障组件的信息传输至所述预警单元。

22、优选的，所述光储充一体化充电站各个组件的外部影响值fi的获取方式如下：

23、获取得到光储充一体化充电站各个组件的异常影响因素值，然后对各个组件的异常因素进行评分。

24、优选的，所述能量管理系统包括判断单元和智能调度单元，所述判断单元用于优化光储充一体化充电站的内部电网负荷和充电需求，具体为：

25、设定一个固定的时间周期；

26、获取得到在这个周期内的电网负荷p1，光伏发电功率p2和电动汽车充电需求功率p3；

27、根据公式计算获取得到光储充一体化充电站的充电需求评估值g，其中ω1、ω2和ω3为预设的比例系数；

28、事先设定一个评估值的阈值，将评估值g和评估值的阈值进行对比，将评估值g大于评估值阈值的时间周期标记为推荐充电时间，将评估值g小于评估值阈值的时间周期标记为非推荐充电时间。

29、优选的，所述智能调度单元的具体工作方式如下：

30、获取得到当前时间段的基础电价pb；

31、根据公式pr＝pb+δpt+δst，计算获取得到实时电价，；

32、其中δpt是基于当前时间段的电价调整，δst是基于充电需求评估值g和评估值阈值差值的电价调整。

33、优选的，所述δpt的获取方式如下：

34、获取得到高峰时段的电价加成k1和低谷时间段的电价加成k2；

35、将当前时间段和推荐充电时间和非推荐充电时间进行对比，如果当前时间位于推荐充电时间内，则δpt等于k2，如果当前时间位于非推荐充电时间内，则δpt等于k1。

36、优选的，所述δst的获取方式如下：

37、根据公式δst＝γ*(g-评估值阈值)，如果g大于或者等于评估值阈值，则δst为正值，表示在需求高时额外增加电价，如果g小于评估值阈值，则δst为正值，表示在需求低时额外减少电价，γ为预设的电价调整因子。

38、优选的，所述能量管理系统还包括电池平衡单元，所述电池平衡单元用于平衡光储充一体化充电站中储能电池的功率分配，具体为：

39、获取得到光储充一体化充电站储能电池中各个电池单元的电压值和剩余电量值；

40、获取得到各个电池单元中的最大电压值和最小电压值的差值l；

41、事先设定一个差值的阈值，判断差值l是否大于阈值，如果是，则对电压较高的电池单元进行电压平衡，释放能量e。

42、另一方面本发明提出了一种光储充一体化充电站的效率提升方法，包括以下步骤：

43、步骤一：采集所述光储充一体化充电站的状态数据和环境数据；

44、步骤二：监控所述光储充一体化充电站的运行状态，实时发现所述光储充一体化充电站的运行问题；

45、步骤三：用于根据综合监控模块的数据来对光储充一体化充电站的参数进行调整。

46、其中，所述步骤二的具体过程包括：获取得到所述光储一体化充电站的电压评估值v；获取得到所述光储一体化充电站的电流评估值q；获取得到所述光储一体化充电站的温度评估值t；

47、根据公式w＝(v*a1)+(q*a2)+(t*a3)，计算获取得到光伏一体化充电站的潜在威胁值w；

48、事先设定一个潜在威胁值的阈值，判断|1-w|是否大于潜在威胁值的阈值，如果是，则判断光储一体化充电站的运行状态异常；如果否，则判断光储一体化充电站的运行状态正常。

49、优选的，步骤二的具体过程还包括以下步骤：

50、获取光储充一体化充电站中各个组件的电压和电流和正常工作参数的偏差值si；

51、获取得到光储充一体化充电站各个组件的外部影响值fi，根据公式hi＝(si*b1)+(fi*b2)，获取得到光储充一体化充电站各个组件的故障值hi；

52、事先设定一个故障值的阈值，将故障值hi和故障值的阈值进行对比，如果故障值hi大于故障值的阈值，则将和故障值hi对应的光储充一体化充电站组件标记为故障，如果否，则将和故障值hi对应的光储充一体化充电站组件标记为正常；

53、将光储充一体化充电站中故障组件的信息传输至所述预警单元。

54、有益效果：通过综合评估光伏电池组件、储能电池和充电桩工作时的状态数据和历史数据，可以快速地判断光伏电池组件、储能电池和充电桩在工作时是否存在异常，通过减少重要部位的数据来判断光伏一体化充电站是否存在异常，不仅可以保持较高的准确性，还可以减少初步判断所需的时间，相对于传统的判别方案，可以更快速地对光伏一体化充电站开展初步的评估；

55、通过优化电网负荷和充电需求，可以根据电网负荷、光伏发电情况和电动汽车的充电需求，动态调整充电时间，避免高峰时段的电网冲击。

技术特征：

1.一种光储充一体化充电站的效率提升系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种光储充一体化充电站的效率提升系统，其特征在于，所述故障诊断单元的具体工作方式如下：

3.根据权利要求1所述的一种光储充一体化充电站的效率提升系统，其特征在于，所述光储充一体化充电站各个组件的外部影响值fi的获取方式如下：

4.根据权利要求1所述的一种光储充一体化充电站的效率提升系统，其特征在于，所述能量管理系统包括判断单元和智能调度单元，所述判断单元用于优化光储充一体化充电站的内部电网负荷和充电需求，具体为：

5.根据权利要求4所述的一种光储充一体化充电站的效率提升系统，其特征在于，所述智能调度单元的具体工作方式如下：

6.根据权利要求5所述的一种光储充一体化充电站的效率提升系统，其特征在于，所述δpt的获取方式如下：

7.根据权利要求6所述的一种光储充一体化充电站的效率提升系统，其特征在于，所述δst的获取方式如下：

8.根据权利要求4所述的一种光储充一体化充电站的效率提升系统，其特征在于，所述能量管理系统还包括电池平衡单元，所述电池平衡单元用于平衡光储充一体化充电站中储能电池的功率分配，具体为：

9.根据权利要求1所述的一种光储充一体化充电站的效率提升方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种光储充一体化充电站的效率提升方法，其特征在于，所述步骤二的具体过程还包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种光储充一体化充电站的效率提升系统及方法，涉及光电储存技术领域，数据采集模块，所述采集模块用于采集所述光储充一体化充电站的状态数据和环境数据；综合监控模块；所述综合监控模块包括状态监测单元、故障诊断单元和预警单元，所述状态监测单元用于根据所述数据采集模块的数据来判断光储充一体化充电站在工作时是否存在潜在威胁，所述故障诊断单元用于在光储充一体化充电站判断存在威胁后评估故障原因；能量管理系统；通过减少重要部位的数据来判断光伏一体化充电站是否存在异常，不仅可以保持较高的准确性，还可以减少初步判断所需的时间，相对于传统的判别方案，可以更快速地对光伏一体化充电站开展初步的评估。

技术研发人员：叶超,程铖,张泽明,马越,潘金丽,陆海鹏,王继磊,程昊旸,张木银,沈航,黄帅,董萍萍,何鋆,吴慧
受保护的技术使用者：杭州电力设备制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23