一种薄膜太阳能建筑一体化发电家用离网微电网调节系统技术方案

本发明专利技术公开了一种薄膜太阳能建筑一体化发电家用离网微电网调节系统，包括光电转化单元、监测单元、控制单元、配电箱单元、电力分配模块、逆变单元、防逆流单元、注册登录单元以及数据库；通过电力分配单元对家庭用电器的使用信息进行分析，对家庭用电量进行合理电力分配，获取家庭用电器的使用次数和使用频率；并将家庭用电器分为四个等级，将家庭用电器按照等级从小到大的顺序进行排序，薄膜太阳能建筑一体化发电系统所发电能就近消纳，通过电力分配模块优先被家庭网络中定义好的用电器使用，不足部分由电网端口无缝切换和补偿，减少了资源的消耗，同时能够通过对家庭用电器进行分等级划分，从而提高了电能使用效率和回收效率。从而提高了电能使用效率和回收效率。从而提高了电能使用效率和回收效率。

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜太阳能建筑一体化发电家用离网微电网调节系统


[0001]本专利技术涉及太阳能光伏调节
，具体为一种薄膜太阳能建筑一体化发电家用离网微电网调节系统。

技术介绍

[0002]光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。此技术的关键元件是太阳能电池，将太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的光伏电池组件。目前，在化石能源短缺、CO2减排压力及国家财政政策刺激下，光伏发电成为全球发展最快的可再生能源发电技术。近年来，我国政府也出台了一系列政策来鼓励和推广光伏产业的发展。这个过程的实质就是：光子能量转换成电能的过程。
[0003]但在现有技术中，在薄膜太阳能发电组件为太阳能供电工作过程中，不能够对薄膜太阳能发电组件进行监测，同时不够将薄膜太阳能发电组件产生的电量由直流电转化为交流电，也不能够将多余电能用于家庭供电，浪费资源，降低了电能回收率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于提出一种薄膜太阳能建筑一体化发电家用离网微电网调节系统，本薄膜太阳能发电组件与家用建筑材料有机融合，通过以阳台玻璃栏杆、立面发电墙体、屋顶发电瓦片等多种形式表达，不影响整体外观协调性，并确保所发电能输送距离最短，正常情况下即发即用，余电作废，可根据业主需要增设储能装置，该光电转换单元优先采用离网方式安装，必要时可并网，并办理相关并网手续。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种薄膜太阳能建筑一体化发电家用离网微电网调节系统，包括光电转化单元、监测单元、控制单元、配电箱单元、电力分配模块、逆变单元、防逆流单元、注册登录单元以及数据库；
[0007]所述光电转化单元通过薄膜太阳能发电组件将光能转化为电能，并将制备的电能发送至控制单元，薄膜太阳能发电组件通过太阳能光伏电池与建筑材料复合在一起，形成建材型薄膜太阳能发电组件；建材型薄膜太阳能发电组件将太阳能光伏电池与建筑构件复合在一起，用于框架建筑的外围护墙板、栏板、幕墙、雨蓬、遮阳板和屋面板等，把维护结构做成光伏阵列，兼顾光伏发电与建筑构件的功能；本薄膜太阳能发电组件与家用建筑材料有机融合，通过以阳台玻璃栏杆、立面发电墙体、屋顶发电瓦片等多种形式表达，不影响整体外观协调性，并确保所发电能输送距离最短，正常情况下即发即用，余电作废，可根据业主需要增设储能装置，该光电转换单元优先采用离网方式安装，必要时可并网，并办理相关并网手续；
[0008]所述逆变单元用于通过微型逆变控制一体机将光电转化单元产生的直流电转化为交流电；所述监测单元用于对光电转化单元的光能转化信息进行监测，将薄膜太阳能发电组件标记为i，i＝1，2，......，n，具体监测过程如下：
[0009]步骤一、获取到薄膜太阳能发电组件表面的温度均值，并将薄膜太阳能发电组件表面的温度均值标记为Ti；
[0010]步骤二、获取到薄膜太阳能发电组件的光照上限光通量，并将薄膜太阳能发电组件的光照上限光通量标记为Gi；
[0011]步骤三、获取到薄膜太阳能发电组件的光照有效时长，并将薄膜太阳能发电组件的光照有效时长Ci；
[0012]步骤四、通过公式获取到薄膜太阳能发电组件的监测系数Xi，其中，c1、c2以及c3均为预设比例系数，且c1＞c2＞c3＞0；
[0013]步骤五、将薄膜太阳能发电组件的监测系数Xi与监测系数阈值进行比较：
[0014]若薄膜太阳能发电组件的监测系数Xi≥监测系数阈值，则判断薄膜太阳能发电组件电力符合要求，生成加热信号并将加热信号发送至控制单元，控制单元接收到加热信号后，将加热信号发送至管理人员手机终端，管理人员手机终端接收到加热信号后，将薄膜太阳能发电组件制备的电力输送至热水器终端；
[0015]若薄膜太阳能发电组件的监测系数Xi＜监测系数阈值，则判断薄膜太阳能发电组件电力不符合要求，生成配电信号并将配电信号发送至控制单元，控制单元接收到配电信号后，将配电信号发送至配电箱单元。
[0016]进一步地，所述注册登录单元用于管理人员通过手机终端提交管理人员信息进行注册，并将注册成功的管理人员信息发送至数据库进行储存，管理人员信息包括管理人员的姓名、年龄、工号以及本人实名认证的手机号码。
[0017]进一步地，所述配电箱单元用于通过配电箱对热水器终端加热提供电能，具体提供步骤过程如下：
[0018]S1：获取薄膜太阳能发电组件转化的电力总电量，并将薄膜太阳能发电组件转化的电力总电量标记为ZD；
[0019]S2：获取热水器终端所在地区的实时温度，并将实时温度标记为to，o＝1，2，......，n；同时获取热水器管道内水的温度，并将其标记为td；
[0020]S3：通过公式TT＝β(to+td)获取到加热温度系数TT，其中，β为误差修正因子，取值为2.303265；
[0021]S4：通过公式获取到实际需要的电量ZT，其中，I1为电流预设标准值，t1为加热预设标准值，为温度预设误差系数；
[0022]S5：若实际需要的电量ZT＜转化的电力总电量ZD，则生成需要配电信号，并将需要配电信号发送至控制单元；
[0023]若实际需要的电量ZT≥转化的电力总电量ZD，则生成不需要配电信号，并将不需要配电信号发送至控制单元。
[0024]进一步地，所述电力分配单元用于对家庭用电器的使用信息进行分析，对家庭用电量进行合理电力分配，家庭用电器的使用信息包括家庭用电器的使用次数和使用频率，具体分析步骤如下：
[0025]SS1：获取家庭用电器的使用次数和使用频率，并将家庭用电器的使用次数和使用频率分别对应标记为Ck和Pk，k＝1，2，......，n；
[0026]SS2：将家庭用电器的使用次数Ck和使用频率Pk分别对应与H1和H2进行比较，H1为使用次数阈值，H2为使用频率阈值：
[0027]若家庭用电器的使用次数Ck≥H1，使用频率Pk≥H2，则将该家庭用电器标记为一级分配电器；
[0028]若家庭用电器的使用次数Ck＜H1，使用频率Pk≥H2，则将该家庭用电器标记为二级分配电器；
[0029]若家庭用电器的使用次数Ck≥H1，使用频率Pk＜H2，则将该家庭用电器标记为三级分配电器；
[0030]若家庭用电器的使用次数Ck＜H1，使用频率Pk＜H2，则将该家庭用电器标记为四级分配电器；
[0031]SS3：将家庭用电器按照等级从小到大的顺序进行排序，并将排序成功的家庭用电器进行电力分配。
[0032]进一步地，所述防逆流单元用于控制电量生产，防止剩余电量上传至电网，具体控制过程如下：
[0033]L1：获取家庭用电器的预计需要电量，将家庭用电器的预计需要电量设置为薄膜太阳能发电组件生产电量，并将薄膜太阳能发电组件生产电量设置为XYk，k＝1，2，......，n；
[0034]L2：实时获取家庭用电器的实际需要电量，并将家庭用电器的实际需要电量标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜太阳能建筑一体化发电家用离网微电网调节系统，其特征在于，包括光电转化单元、监测单元、控制单元、配电箱单元、电力分配模块、逆变单元、防逆流单元、注册登录单元以及数据库；所述光电转化单元通过薄膜太阳能发电组件将光能转化为电能，并将制备的电能发送至控制单元，薄膜太阳能发电组件通过太阳能光伏电池与建筑材料复合在一起，形成建材型薄膜太阳能发电组件；所述逆变单元用于通过微型逆变控制一体机将光电转化单元产生的直流电转化为交流电；所述监测单元用于对光电转化单元的光能转化信息进行监测，将薄膜太阳能发电组件标记为i，i＝1，2，......，n，具体监测过程如下：步骤一、获取到薄膜太阳能发电组件表面的温度均值，并将薄膜太阳能发电组件表面的温度均值标记为Ti；步骤二、获取到薄膜太阳能发电组件的光照上限光通量，并将薄膜太阳能发电组件的光照上限光通量标记为Gi；步骤三、获取到薄膜太阳能发电组件的光照有效时长，并将薄膜太阳能发电组件的光照有效时长Ci；步骤四、通过公式获取到薄膜太阳能发电组件的监测系数Xi，其中，c1、c2以及c3均为预设比例系数，且c1＞c2＞c3＞0；步骤五、将薄膜太阳能发电组件的监测系数Xi与监测系数阈值进行比较：若薄膜太阳能发电组件的监测系数Xi≥监测系数阈值，则判断薄膜太阳能发电组件电力符合要求，生成加热信号并将加热信号发送至控制单元，控制单元接收到加热信号后，将加热信号发送至管理人员手机终端，管理人员手机终端接收到加热信号后，将薄膜太阳能发电组件制备的电力输送至热水器终端；若薄膜太阳能发电组件的监测系数Xi＜监测系数阈值，则判断薄膜太阳能发电组件电力不符合要求，生成配电信号并将配电信号发送至控制单元，控制单元接收到配电信号后，将配电信号发送至配电箱单元。2.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能建筑一体化发电家用离网微电网调节系统，其特征在于，所述注册登录单元用于管理人员通过手机终端提交管理人员信息进行注册，并将注册成功的管理人员信息发送至数据库进行储存，管理人员信息包括管理人员的姓名、年龄、工号以及本人实名认证的手机号码。3.根据权利要求1所述的一种薄膜太阳能建筑一体化发电家用离网微电网调节系统，其特征在于，所述配电箱单元用于通过配电箱对热水器终端加热提供电能，具体提供步骤过程如下：S1：获取薄膜太阳能发电组件转化的电力总电量，并将薄膜太阳能发电组件转化的电力总电量标记为ZD；S2：获取热水器终端所在地区的实时温度，并将实时温度标记为to，o＝1，2，......，n；同时获取热水器管道内水的温度，并将其标记为td；S3：通过公式TT＝β(to+td)获取到加热温度系数TT，其中，β为误差修正因子，取值为2.303265；
S4：通过公式获取到实际需要的电量ZT，其中，I1为电流预设标准值，t1为加热预设标准值，为温度预设误差系数；S5：若实际需要的电量ZT＜转化的电力总电量ZD，则生成需要配电信号，并将需要配电信号发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘朝永，笪良飞，王春梅，瞿春，
申请(专利权)人：刘朝永，
类型：发明
国别省市：