本发明属于光储空调,具体涉及一种光储空调的控制方法、装置、光储空调、存储介质和计算机程序产品,尤其涉及一种光储空调的节能控制方法、装置、光储空调、存储介质和计算机程序产品。
背景技术:
1、光储空调是指带有储能系统的光伏空调,光储空调具有空调模块和储能模块。对于晴天而言,在阳光较好的时候,光储空调利用太阳能作为空调模块和储能模块的能源,在满足空调模块用电需求的同时将部分光伏发电量供给储能系统充电;在阳光消失后,利用储能系统作为空调模块的电源,以此达到节省用电量的目的。
2、但是,光储空调也存在一些问题,比如:在用户量较小的地区如中东地区地广人稀,较难提供稳定的市电供应;而储能模块中搭载的电池电量有限,难以储存更多的电量供空调模块使用,但增加储能模块中电池容量所需要的成本较大,不易实现。
3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
1、本发明的目的在于,提供一种光储空调的控制方法、装置、光储空调、存储介质和计算机程序产品,以解决在较难提供稳定的市电供应的区域,光储空调的储能模块中搭载的电池电量有限,而增加储能模块中电池容量成本又较大,在光伏条件不足、且储能模块的电池电量不足的情况下,无法保证空调模块正常运行至光伏条件满足,导致空调模块的使用时间较少的问题,达到通过根据空调模块的预测总耗电量和电池剩余电量对空调模块的实际耗电量进行控制,使空调模块的实际耗电量接近空调模块的预测总耗电量,延长空调模块的使用时间的效果。
2、本发明提供一种光储空调的控制方法,所述光储空调,具有光伏模块、空调模块和储能模块;所述光储空调的控制方法,包括:获取所述光储空调所在地不同日期的光伏消失时间段的历史室外温度,作为测试工况;自所述测试工况中选择历史室外温度中最低温度的差距在设定温度阈值以上的n个日期,将该n个日期的室外温度作为n个选择工况,n为正整数;在所述n个选择工况下,测试所述空调模块的瞬时功率,并建立所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式;获取所述光储空调所在地当日的光伏消失时间段的室外温度,记为所述光储空调的当前室外温度;获取所述光伏模块的当前发电功率;并获取所述储能模块中电池剩余电量,记为所述储能模块的当前剩余电量;在所述光伏模块的当前发电功率小于设定功率阈值的情况下,开始对所述光储空调所在地当日的光伏消失时间段进行计时,得到所述空调模块运行的第一计时时间;基于所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,根据所述光储空调的当前室外温度、以及所述空调模块运行的第一计时时间,预测得到所述空调模块的当前瞬时功率、以及所述空调模块的当日预测总耗电量;根据所述空调模块的当前瞬时功率、所述空调模块的当日预测总耗电量、以及所述储能模块的当前剩余电量,控制所述空调模块的实际耗电量。
3、在一些实施方式中,在所述n个选择工况下,测试所述空调模块的瞬时功率,并建立所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,包括:在所述空调的目标温度不变的情况下,使所述空调模块分别在所述n个选择工况下运行,确定所述空调模块在所述n个选择工况中的每个选择工况下运行过程中的瞬时功率;针对所述n个选择工况中的每个选择工况,以所述光伏消失时间段内的时间为自变量,以所述空调模块的瞬时功率为因变量,建立每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随时间变化的拟合函数,作为所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式。
4、在一些实施方式中,其中,所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,包括以下任一公式:
5、pn(t)=a*sin(bt+c)+d*cos(gt+h)+…,n=1~5;
6、pn(t)=a*tm+b*tm-1+…+g*t+h,n=1~5;
7、pn(t)=a*e(b*t+c)-d*e(f*t+g)+h,n=1~5;
8、其中,pn(t)为第n个选择工况下所述空调模块的瞬时功率,t表示所述光伏消失时间段内的时间;a、b、c、d、f、g、h、m均为计算系数,且不同的选择工况下的计算系数不同。
9、在一些实施方式中,基于所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,根据所述光储空调的当前室外温度、以及所述空调模块运行的第一计时时间,预测得到所述空调模块的当前瞬时功率、以及所述空调模块的当日预测总耗电量,包括:自所述n个选择工况中,选择与所述光储空调的当前室外温度相同或相差值在设定温度范围内的一个选择工况;根据该选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,以所述空调模块运行的第一计时时间为自变量,计算得到该选择工况下所述空调模块运行的第一计时时间所对应的所述空调模块的瞬时功率,作为所述空调模块的当前瞬时功率;根据所述空调模块的当前瞬时功率,计算得到所述空调模块的当日预测总耗电量;其中,根据所述空调模块的预测目标功率,计算得到所述空调模块的当日预测总耗电量,包括:根据所述空调模块的预测目标功率,针对自所述第一计时时间至所述光伏消失时间段结束的时间区间进行积分计算,以计算得到该时间区间内所述空调模块的总预测目标功率,作为所述空调模块的当日预测总耗电量。
10、在一些实施方式中,根据所述空调模块的当前瞬时功率、所述空调模块的当日预测总耗电量、以及所述储能模块的当前剩余电量,控制所述空调模块的实际耗电量,包括:将所述储能模块的当前剩余电量与所述空调模块的当日预测总耗电量的比值,作为所述空调模块的实际耗电量的调整比例;其中,若所述空调模块的实际耗电量的调整比例大于1,则令所述空调模块的实际耗电量的调整比例取1;将所述空调模块的当前瞬时功率与所述空调模块的实际耗电量的调整比例的乘积值,作为所述空调模块的限制目标功率;若所述空调模块运行第一计时时间之后的所述空调模块的当前瞬时功率超过所述空调模块的限制目标功率,则控制所述空调模块中的压缩机降频运行;以及,对所述空调模块中的压缩机降频运行的时间进行计时,得到所述空调模块运行的第二计时时间;在所述空调模块运行的第二计时时间达到设定时间阈值之后,返回,以重新基于所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,根据所述光储空调的当前室外温度、以及所述空调模块运行的第一计时时间,预测得到所述空调模块的当前瞬时功率、以及所述空调模块的当日预测总耗电量。
11、在一些实施方式中,控制所述空调模块中的压缩机降频运行,包括:按以下公式,确定所述空调模块中压缩机的目标频率,控制所述空调模块中压缩机按该目标频率运行,以使所述空调模块中的压缩机降频运行:
12、
13、其中,α为所述空调模块中压缩机的比例系数,fobj为所述空调模块中压缩机的目标频率,f为所述空调模块中压缩机的当前频率。
14、与上述方法相匹配,本发明另一方面提供一种光储空调的控制装置,所述光储空调,具有光伏模块、空调模块和储能模块;所述光储空调的控制装置,包括:获取单元,被配置为获取所述光储空调所在地不同日期的光伏消失时间段的历史室外温度,作为测试工况;控制单元,被配置为自所述测试工况中选择历史室外温度中最低温度的差距在设定温度阈值以上的n个日期,将该n个日期的室外温度作为n个选择工况,n为正整数;所述控制单元,还被配置为在所述n个选择工况下,测试所述空调模块的瞬时功率,并建立所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式;所述获取单元,还被配置为获取所述光储空调所在地当日的光伏消失时间段的室外温度,记为所述光储空调的当前室外温度;获取所述光伏模块的当前发电功率;并获取所述储能模块中电池剩余电量,记为所述储能模块的当前剩余电量;所述控制单元,还被配置为在所述光伏模块的当前发电功率小于设定功率阈值的情况下,开始对所述光储空调所在地当日的光伏消失时间段进行计时,得到所述空调模块运行的第一计时时间;所述控制单元,还被配置为基于所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,根据所述光储空调的当前室外温度、以及所述空调模块运行的第一计时时间,预测得到所述空调模块的当前瞬时功率、以及所述空调模块的当日预测总耗电量;所述控制单元,还被配置为根据所述空调模块的当前瞬时功率、所述空调模块的当日预测总耗电量、以及所述储能模块的当前剩余电量,控制所述空调模块的实际耗电量。
15、在一些实施方式中,所述控制单元,在所述n个选择工况下,测试所述空调模块的瞬时功率,并建立所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,包括:在所述空调的目标温度不变的情况下,使所述空调模块分别在所述n个选择工况下运行,确定所述空调模块在所述n个选择工况中的每个选择工况下运行过程中的瞬时功率;针对所述n个选择工况中的每个选择工况,以所述光伏消失时间段内的时间为自变量,以所述空调模块的瞬时功率为因变量,建立每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随时间变化的拟合函数,作为所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式。
16、在一些实施方式中,其中,所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,包括以下任一公式:
17、pn(t)=a*sin(bt+c)+d*cos(gt+h)+…,n=1~5;
18、pn(t)=a*tm+b*tm-1+…+g*t+h,n=1~5;
19、pn(t)=a*e(b*t+c)-d*e(f*t+g)+h,n=1~5;
20、其中,pn(t)为第n个选择工况下所述空调模块的瞬时功率,t表示所述光伏消失时间段内的时间;a、b、c、d、f、g、h、m均为计算系数,且不同的选择工况下的计算系数不同。
21、在一些实施方式中,所述控制单元,基于所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,根据所述光储空调的当前室外温度、以及所述空调模块运行的第一计时时间,预测得到所述空调模块的当前瞬时功率、以及所述空调模块的当日预测总耗电量,包括:自所述n个选择工况中,选择与所述光储空调的当前室外温度相同或相差值在设定温度范围内的一个选择工况;根据该选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,以所述空调模块运行的第一计时时间为自变量,计算得到该选择工况下所述空调模块运行的第一计时时间所对应的所述空调模块的瞬时功率,作为所述空调模块的当前瞬时功率;根据所述空调模块的当前瞬时功率,计算得到所述空调模块的当日预测总耗电量;其中,所述控制单元,根据所述空调模块的预测目标功率,计算得到所述空调模块的当日预测总耗电量,包括:根据所述空调模块的预测目标功率,针对自所述第一计时时间至所述光伏消失时间段结束的时间区间进行积分计算,以计算得到该时间区间内所述空调模块的总预测目标功率,作为所述空调模块的当日预测总耗电量。
22、在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述空调模块的当前瞬时功率、所述空调模块的当日预测总耗电量、以及所述储能模块的当前剩余电量,控制所述空调模块的实际耗电量,包括:将所述储能模块的当前剩余电量与所述空调模块的当日预测总耗电量的比值,作为所述空调模块的实际耗电量的调整比例;其中,若所述空调模块的实际耗电量的调整比例大于1,则令所述空调模块的实际耗电量的调整比例取1;将所述空调模块的当前瞬时功率与所述空调模块的实际耗电量的调整比例的乘积值,作为所述空调模块的限制目标功率;若所述空调模块运行第一计时时间之后的所述空调模块的当前瞬时功率超过所述空调模块的限制目标功率,则控制所述空调模块中的压缩机降频运行;以及,对所述空调模块中的压缩机降频运行的时间进行计时,得到所述空调模块运行的第二计时时间;在所述空调模块运行的第二计时时间达到设定时间阈值之后,返回,以重新基于所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,根据所述光储空调的当前室外温度、以及所述空调模块运行的第一计时时间,预测得到所述空调模块的当前瞬时功率、以及所述空调模块的当日预测总耗电量。
23、在一些实施方式中,所述控制单元,控制所述空调模块中的压缩机降频运行,包括:按以下公式,确定所述空调模块中压缩机的目标频率,控制所述空调模块中压缩机按该目标频率运行,以使所述空调模块中的压缩机降频运行:
24、
25、其中,α为所述空调模块中压缩机的比例系数,fobj为所述空调模块中压缩机的目标频率,f为所述空调模块中压缩机的当前频率。
26、与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种光储空调,包括:以上所述的光储空调的控制装置。
27、与上述光储空调相匹配,本发明再一方面提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以上所述的光储空调的控制方法的步骤。
28、与上述方法相匹配,本发明再一方面提供一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的光储空调的控制方法的步骤。
29、由此,本发明的方案,通过针对具有空调模块和储能模块的光储空调,获取不同室外温度的工况下空调模块的瞬时功率,建立不同工况下空调模块的瞬时功率随计时变化的拟合函数;在当日光伏消失时开始计时至设定时长的时间内,选取与当日的室外温度相同的工况所对应的拟合函数,预测空调模块当日的瞬时功率,计算空调模块当日的预测总耗电量并与储能模块中电池剩余电量比较,根据比较结果调整空调模块的实际功率,保证空调模块的耗电量不超过电池剩余电量;从而,通过根据空调模块的预测总耗电量和电池剩余电量对空调模块的实际耗电量进行控制,使空调模块的实际耗电量接近空调模块的预测总耗电量,延长空调模块的使用时间。
30、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
31、下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
1.一种光储空调的控制方法,其特征在于,所述光储空调,具有光伏模块、空调模块和储能模块;所述光储空调的控制方法,包括:
2.根据权利要求1所述的光储空调的控制方法,其特征在于,在所述n个选择工况下,测试所述空调模块的瞬时功率,并建立所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,包括:
3.根据权利要求2所述的光储空调的控制方法,其特征在于,其中,所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,包括以下任一公式:
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光储空调的控制方法,其特征在于,基于所述n个选择工况中的每个选择工况下所述空调模块的瞬时功率随所述光伏消失时间段内的时间变化的关系式,根据所述光储空调的当前室外温度、以及所述空调模块运行的第一计时时间,预测得到所述空调模块的当前瞬时功率、以及所述空调模块的当日预测总耗电量,包括:
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光储空调的控制方法,其特征在于,根据所述空调模块的当前瞬时功率、所述空调模块的当日预测总耗电量、以及所述储能模块的当前剩余电量,控制所述空调模块的实际耗电量,包括:
6.根据权利要求5所述的光储空调的控制方法,其特征在于,控制所述空调模块中的压缩机降频运行,包括:
7.一种光储空调的控制装置,其特征在于,所述光储空调,具有光伏模块、空调模块和储能模块;所述光储空调的控制装置,包括:
8.一种光储空调,其特征在于,包括:如权利要求7所述的光储空调的控制装置。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至6中任一项所述的光储空调的控制方法。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的光储空调的控制方法的步骤。