本發明涉及光伏發電系統，尤其涉及一種戶用光伏發電系統及其儲能方法。

背景技術：

1、戶用光伏發電系統是指將太陽能轉化為電能，發電系統正逐漸成為家庭能源供應的重要組成部，供家庭或小型商業用戶使用的發電系統，在光伏發電場配備先進的鋰離子電池、鉛酸電池或液流電池等儲能設備，當光伏發電量大于需求時，將多余的電能存儲起，戶用光伏發電系統在選擇儲能方法時，需要綜合考慮成本、儲能容量、充放電效率、壽命、安全性等因素。

2、然而，現有技術中，光伏發電受天氣、光照強度自然因素影響極大，在不同條件下發電功率產生波動，使得難以持續提供穩定的電力輸出，給用戶用電帶來較大不確定性，影響家庭或小型用戶的日常用電穩定性，可能導致設備運行不穩定，用戶無法準確了解光伏發電系統在不同場景下的能源產出與消耗情況，難以進行合理的能源管理和優化；

3、針對上述的技術缺陷，現提出一種解決方案。

技術實現思路

1、本發明的目的在于：通過對光伏組件的實際發電量對家庭用電情況進行合理調度，根據對用電進行合理調度分配，達到對用電時的穩定供電，同時切換不同的供電工作模式進行儲能電量的節能把控。

2、為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種戶用光伏發電系統，包括管控劃分單元、參數分析單元、電力調節單元、儲能預存單元、參數識別單元；

3、管控劃分單元，用于獲取光伏組件所產生的電能，并將電能根據家庭內部用電與光伏用電，劃分為內部設備用電與外部光伏用電進行管理；

4、參數分析單元，包括內部參數分析模塊與外部參數分析模塊；

5、所述內部參數分析模塊用于獲取家庭內部設備用電的歷史用電參數，根據歷史用電參數進行用電參數分析，生成不同時間段的家庭內部設備用電量排列集，通過用電量排列集對用電量進行分析，得到家庭內部設備總用電量；

6、所述外部參數模塊，獲取外部環境參數，根據外部環境參數進行當天天氣的判斷，通過光伏組件額定功率和當地的日照時間，來計算光伏組件在一天內的理論發電量，通過監測設備獲取光伏組件實際發電量，根據光伏組件實際發電量與理論發電量進行綜合分析，得到外部影響系數，通過外部影響系數進行光伏組件的發電量預估，得到光伏組件發電預估量，并發送至儲能預存單元；

7、電力調節單元，獲取家庭內部設備總用電量，通過不同時間段用電量高低進行工作場景劃定，劃定為長工作場景、中工作場景與短工作場景，通過三種工作場景進行節能調度制度建立，將節能調度制度根據用電分配分為一級調度、二級調度和三級調度，發送至參數識別單元；

8、儲能預存單元，用于獲取光伏組件所產生的電能通過儲能設備存儲，并根據光伏組件發電預估量建立能量回饋機制，通過家庭內部設備總用電量與光伏組件發電預估量進行對比分析，生成電量對比分析結果，根據對比分析結果和預設的對比條件進行儲能判斷，得到光伏發電時是否進行儲能的判斷結果；

9、參數識別單元，獲取當前家庭內部設備總用電量與用電時間，根據總用電量與用電時間判斷當前用電狀態，生成當前用電的工作場景分析結果，根據工作場景分析結果自動切換節能調度制度。

10、進一步的，通過用電量排列集對用電量進行分析的具體過程如下：

11、s100：根據用電量排列集對每個設備進行標記，通過用電量的高低對每個設備進行排列，得到標記后的用電量排列集；

12、s101：對家庭內部設備進行歸類，設置必須用電、可用電、待用電的用電等級標簽對家庭內部設備進行分類標記；

13、s102：獲取每個設備用電量，進而得到必須用電設備、可用電設備、待用電設備的每類用電量。

14、進一步的，根據工作場景劃定為長工作場景、中工作場景與短工作場景的具體過程如下：

15、s200：獲取歷史用電參數，根據歷史用電參數對用電情況進行分析，分析用電過程中的用電低端點與用電高端點；

16、s201：根據用電低端點與用電高端點，進行用電時間段范圍截取，通過時間段與用電量進行劃分；

17、s202：根據用電時間與用電參數進行工作場景的條件設定，預設長工作場景為高峰時間段、低峰時間段位為中工作場景、儲能設備放電為短工作場景。

18、進一步的，節能調度制度根據用電分配分一級調度、二級調度和三級調度的具體過程如下：

19、s300：當用電需求處于長工作場景時，則將光伏組件的電能優先供應給必須用電、可用電、待用電家庭設備供電；

20、s301：當用電需求處于中工作場景時，將光伏組件的電能供應給必須用電、可用電設備進行供電；

21、s302：當用電處于短工作場景則設定三級調度，將儲能設備中的電能供應給必須用電設備進行供電；

22、s303：通過對家庭內部設備用電量的統計，并根據儲能設備的電量對供電時長進行綜合評估，得到儲能過程中的供電時段。

23、一種戶用光伏發電系統的儲能方法，上述步驟s300中對必須用電設備、可用電設備、待用電設備進行供電時，采用優先級供電方式進行使用：

24、獲取儲能設備的儲能容量，根據儲能容量進行提醒閾值與預警閾值設定，當儲能電量大于提醒閾值電量時，則對工作場景中的設備進行正常供電；

25、當儲能電量處于提醒電量與預警閾值之間時，則對待用電家庭設備進行停止供電；

26、當儲能電量小于預警閾值電量時，則生成電量耗盡提醒信號，并發送至儲能設備。

27、進一步的，根據用電參數判斷當前用電狀態，生成當前工作場景分析結果具體過程如下：

28、s400：獲取當前家庭設備所產生的實時用電量，根據實時用電量與設定的工作場景用電量進行對比分析；

29、s401：根據當前家庭設備用電時間進行工作場景設定的用電時間進行查找，并得到相對應的查找結果；

30、s402：綜合當前家庭設備用電時間與用電量進行綜合分析，得到相對應的工作場景分析結果，設總匹配度為p，對于給定的用電參數集合e，包含多個用電特征參數，電時間分布特征和待匹配的用電分類集合b，對于每個用電特征參數進行匹配度計算：p1為用電量匹配度計算結果，ei第i個時間段的用電量,ej第j個工作模式的典型用電量特征值；

31、p2為用電時間匹配度計算結果，si是第i個時間段的時間長度，sj是個工作場景的典型用電時間特征值；

32、綜合匹配度：p＝p1+p2。

33、進一步的，包括以下步驟：

34、步驟一：在光伏組件進行發電時，通過儲能設備獲取光伏發電系統的發電量、儲能設備的電量以及家庭用電量；

35、步驟二：獲取家庭用電量進行當前用電量計算分析，根據當前用電量與光伏發電量進行對比分析，生成用電參數分析結果；

36、步驟三：通過用電參數分析結果判斷儲能設備是否需要進行儲能，得到儲能設備的儲能需求信號；

37、步驟四：獲取儲能設備的儲能需求信號，并根據選擇相對應的供電方式方式輸出至儲能設備端。

38、進一步的，通過用電參數分析結果判斷儲能設備是否需要進行儲能的具體過程如下：

39、根據獲取的實時家庭用電量進行分析：

40、當判斷為光伏發電量大于家庭用電量且儲能設備未滿電時，則產生儲能信號，將多余的光伏發電量存儲到儲能設備中；

41、當判斷為光伏發電量小于家庭用電量且儲能設備有電量時，則產生發電供電信號，自動切換由儲能設備和光伏發電系統共同為家庭用電量供電；

42、當判斷為光伏發電量為零且家庭用電量由儲能設備供電時，則產生電網供電信號，根據預設的優先級對家庭用電需求進行分類，優先保障重要用電的供電，并降低非重要用電的功率或暫時關閉非重要用電。

43、綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

44、該戶用光伏發電系統及其儲能方法，通過家庭設備用電與光伏組件發電進行分析，得到家庭內部設備用電量分析結果與光伏組件實際發電量，根據家庭設備用電量分析結果進行工作場景劃定，通過三種工作場景進行節能調度制度建立，根據節能調度制度對家庭設備供電進行自動調度，達到對供電過程中的節能目的，通過光伏組件實際發電量與家庭設備用電量進行分析對比，得到光伏發電過程中的儲能信號，并通過儲能信號進行合理儲能。