[发明专利]一种户用分布式能源管理方法及系统

说明书

本发明公开了一种户用分布式能源管理方法。该能源管理方法包括：建立户用分布式能源管理系统；设置用户所需能量信息；获取实时外部信息；建立数学模型以获得空气能热泵的最佳工作时间，根据设置的用户所需能量信息、获取的实时外部信息，建立冷热能费用时间函数，并求解该函数达到最小值的时间t1，作为空气能热泵的最佳工作时间。本发明提供的户用分布式能源管理方法，通过预测用户当天的冷热负载需求，在每天中空气能热泵COP较高且分时电费相对较低的时段启动运行空气能热泵进行制冷制热以满足用户在其他时段的冷热负载需求，进而提高空气能热泵的能效比，降低空气能热泵的使用成本。本发明还提供一种户用分布式能源管理系统。

技术领域

本发明涉及分布式能源技术领域，特别涉及一种户用分布式能源管理方法及系统。

背景技术

随着现代工业的发展，人类对于能源的需求越来越多，对于环境污染问题也日益重视。人类一方面努力开发新能源，诸如太阳能、风能等新能源，另一方面应更加注意能源的合理利用和节能技术应用；现有的供电体系的中用电高峰和用电低谷波动很大，导致电网的平均负荷率下滑和发电机组的小时数总体下降，为应付过大的波峰谷差，国家不得不投入重大进行电网调峰和电网扩容，导致电力资源的极大浪费，因而电力部门在部分城市实行分时电价策略，实行需求侧管理，合理安排用电时间和改善用电方式，有效提高终端用户的用电效率。

用户的冷热需求在用户的能源消耗占比达到40％左右，但现有的户用分布式供能系统均未考虑用户的冷热需求，而考虑用户冷热需求的冷热电三联供发电系统通常为MW级以上的功率等级，并不适合普通家庭用户。因此，用户一般采用新能源发电，然后通过电加热方式直接获取热能，效率较低。部分用户采用空气能热泵来获取冷热能，但空气能热泵的COP(Coefficient of Performance，性能系数)受环境温度影响较大，而每天的环境温差较大，大部分的空气能热泵在使用时均不是工作中当天最高COP状态，影响空气能热泵的节能效益。

鉴于此，有必要提供一种新的户用分布式能源管理方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用空气能热泵获取冷热能，且能提高空气能热泵的能效比，降低用户热泵使用成本的户用分布式能源管理方法及系统。

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种户用分布式能源管理方法，包括如下步骤：

步骤S1，建立户用分布式能源管理系统，包括新能源发电模块、获取冷热源的空气能热泵、储存所述空气能热泵产生的冷热源的储冷储热器、与电网连接且用于储存新能源发电模块多余电能的储电模块，及用于接收各部件的工作状态和实时外部信息，并对接收到的信息进行分析处理以反馈控制指令的微控制器；

步骤S2，设置用户所需能量信息，所述用户所需能量信息包括制冷设定温度T_cset、制热设定温度T_htset、热水设定温度T_hset、场所内人数；

步骤S3，获取实时外部信息，包括当地天气预报温度预测信息T(t)、实时环境温度信息T_ambt及电网分时电价信息P(t)；

步骤S4，建立数学模型以获得空气能热泵的最佳工作时间，根据设置的用户所需能量信息、获取的实时外部信息，建立冷热能费用时间函数，并求解该函数达到最小值的时间t1，作为空气能热泵的最佳工作时间。

优选的，步骤S4包括：

根据设置的用户所需能量信息、当地天气预报温度预测信息T(t)和实时环境温度信息T_ambt估算当天的冷热负载需求；

根据实时环境温度信息T_ambt、估算的冷热负载需求时间曲线、电网分时电价信息P(t)计算出满足冷热负载需求的费用和对应时间曲线，当所需的费用最低时获得空气能热泵的最佳工作时间。