本发明涉及一种光伏直驱空调以及照明系统的控制方法。

背景技术：

1、建筑中传统的空调和照明系统通常采用独立的电源和控制系统，实现每个房间的单独控制，但是这样的控制方式无法实现统一调节，人走设备关闭等，造成能耗高的问题，根据现有统计，建筑能耗占各行业总能耗的27％以上，而且还在以每年1个百分点的速度增加，这不符合我国节能减排的方针，因此如何实现建筑节能是我们急需解决的关键问题，而采用清洁能源，是实现节能减排的一个重要的方面，其中太阳能就是一种重要的清洁能源，光伏发电具有布设简单、使用方便的特点，如果能将光伏发电的电量直接用于建筑空调系统与照明系统，可以提高清洁能源的利用率，降低建筑能耗，但是太阳能受太阳辐照波动的影响，光伏发电功率并不稳定，如何能稳定的应用光伏的发电，同时将光伏发电、建筑内空调系统以及照明系统实现统一调节控制，提高分布式光伏发电的有效消纳，使得空调系统、照明系统与光伏发电实时匹配是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明解决现有技术的不足而提供一种实现光伏发电、建筑内空调系统、照明系统三者统一调控，提高分布式光伏发电有效消纳，使空调系统、照明系统与光伏发电实时匹配的光伏直驱空调以及照明系统的控制方法。

2、为实现上述目的，本发明首先提出了一种光伏直驱空调以及照明系统的控制方法，包括光伏直驱系统，所述光伏直驱系统包括光伏单元、用户单元、电网单元和控制系统，所述用户单元包括空调系统和照明系统，所述控制系统与光伏单元、负载单元、电网单元连接实现控制，其特征在于：所述控制系统具体控制步骤如下：

3、s1、设定目标建筑的空调系统与照明系统的用能曲线，设定目标建筑的空调系统的舒适温度区间以及照明系统视觉舒适亮度区间，初始时，空调系统与照明系统通过用能曲线分别调节到设定温度和亮度；

4、s2、实时监测光伏单元的发电功率以及空调系统、照明系统用电功率，获得t时刻光伏单元的发电功率以及t时刻空调系统、照明系统用电功率；根据空调系统的舒适温度区间以及照明系统视觉舒适亮度区间，计算t时刻空调系统的最高用电功率和最低用电功率，计算t时刻照明系统最高用电功率和最低用电功率；

5、s3、当t时刻光伏单元的发电功率小于空调系统、照明系统用电功率时；

6、s31、判断t时刻在舒适温度区间调低空调系统的温度能否实现用电功率的平衡，如果可以，调节空调系统到实现用电功率平衡的最高温度；否则，将调节空调系统到舒适温度区间的最低温度后，再判断t时刻在视觉舒适亮度区间调低照明系统的亮度能否实现用电功率的平衡，如果可以，调节照明系统到实现用电功率平衡的最高亮度；否则，将调节照明系统到视觉舒适亮度区间的最低亮度后，计算，t+1时刻光伏单元的发电功率以及t+1时刻空调系统、照明系统用电功率的差值，通过电网单元获取所述差值电量进行补充；

7、s4、当t时刻光伏单元的发电功率大于空调系统、照明系统用电功率时；

8、s41、判断t时刻在舒适温度区间调高空调系统的温度能否实现用电功率的平衡，如果可以，调节空调系统到实现用电功率平衡的最高温度；否则，将调节空调系统到舒适温度区间的最高温度后，再判断t时刻在视觉舒适亮度区间调高照明系统的亮度能否实现用电功率的平衡，如果可以，调节照明系统到实现用电功率平衡的最高亮度；否则，将调节照明系统到视觉舒适亮度区间的最高亮度后，再将光伏单元发电余量上传电网单元。

9、本实施方式中，步骤s1中，所述空调系统与照明系统的用能曲线包括目标建筑各个空间内空调系统、照明系统的使用时间段，以及在这段使用时间内空调系统、照明系统运行过程中的功率曲线。

10、本实施方式中，步骤s2中，照明系统的实时功率p灯＝e÷η灯，空调系统的实时功率p灯为实时灯具耗电功率，e为灯具所提供的实时照度，η灯为灯具的光效系数，p空调为实时空调耗电功率，k为换算系数，为t时刻的室内温度，为t-1时刻的室内温度，q室内为室内得热量、t室外为室外温度，r太阳辐照为室外太阳辐照量。

11、本实施方式中，步骤s3中，首先根据目标建筑的空调系统与照明系统的用能曲线，关闭人员不在空间的空调系统和灯具系统。

12、本实施方式中，所述空调系统为直流驱动的空调系统，所述照明系统为直流驱动的照明系统。

13、本实施方式中，还包括蓄电池，蓄电池与控制系统电连接，在步骤s41中，还可以将光伏单元发电余量用于给蓄电池充电。

14、采用上述方案，本发明具有如下优点：

15、1、创新的将空调系统、照明系统、光伏单元、电网单元一起组成了光伏直驱系统，通孔控制系统进行统一控制，通过控制系统的控制，使得空调系统、照明系统的用电功率与光伏单元的发电功率实时匹配，有效提高了对太阳能发电产生电量的利用率，同时降低了建筑能耗；

16、2、空调系统、照明系统均采用直流驱动，直流空调系统能够准确地控制制冷剂流量和压力，提高制冷效率，同时也能够降低能耗和噪音。而直流照明系统具有更高的能效和更长的使用寿命，同时能够提高led灯具的使用寿命；

17、重要的是，空调系统、照明系统均通过光伏单元实现光伏直流驱动，光伏直流驱动是指利用太阳能电池板将太阳能直接转化为直流电能，然后通过直流电源驱动系统。这种驱动方式可以避免传统太阳能系统中需要使用逆变器等复杂设备的限制，具有更高的效率和可靠性。

18、3、本发明的控制系统的控制逻辑是以实时能量匹配为目标，通过考虑人员在室内的舒适温度区间和视觉舒适亮度区间，建立空调系统用能模型和照明系统用能模型，有序挖掘建筑设备的柔性潜力来消纳实时光伏发电波动，即首先调节空调系统，然后再调节照明系统，采用这种调节顺序，是因为人体对于温度变化敏感性偏低，而对于亮度的敏感性较高，通过在舒适范围内频繁的调节空调设定温度来实现对能耗的控制，一方面，温度的频繁变化，人体感知低，对舒适性影响小，另一方面，空调系统的功率在整个系统中的占比大，通过调节空调系统的功率能更快的达成设定的能量平衡；当系统的能量依然不匹配时，再采用控制灯具亮度的方法来响应剩余的系统能量差值，从而有效提高光伏建筑能量的自发自用率，实现光伏建筑实时能量匹配的同时减少对蓄电池和电网的依赖。

技术特征：

1.一种光伏直驱空调以及照明系统的控制方法，包括光伏直驱系统，所述光伏直驱系统包括光伏单元、用户单元、电网单元和控制系统，所述用户单元包括空调系统和照明系统，所述控制系统与光伏单元、负载单元、电网单元连接实现控制，其特征在于：所述控制系统具体控制步骤如下：

2.根据权利要求1所述的光伏直驱空调以及照明系统的控制方法，其特征在于：步骤s1中，所述空调系统与照明系统的用能曲线包括目标建筑各个空间内空调系统、照明系统的使用时间段，以及在使用时间段内空调系统、照明系统运行过程中的功率曲线。

3.根据权利要求1所述的光伏直驱空调以及照明系统的控制方法，其特征在于：步骤s2中，照明系统的实时功率p灯＝e÷η灯，空调系统的实时功率p灯为实时灯具耗电功率，e为灯具所提供的实时照度，η灯为灯具的光效系数，p空调为实时空调耗电功率，k为换算系数，为t时刻的室内温度，为t-1时刻的室内温度，q室内为室内得热量、t室外为室外温度，r太阳辐照为室外太阳辐照量。

4.根据权利要求1所述的光伏直驱空调以及照明系统的控制方法，其特征在于：步骤s3中，首先根据目标建筑的空调系统与照明系统的用能曲线，关闭人员不在空间的空调系统和灯具系统。

5.根据权利要求1所述的光伏直驱空调以及照明系统的控制方法，其特征在于：所述空调系统为直流驱动的空调系统，所述照明系统为直流驱动的照明系统。

6.根据权利要求1所述的光伏直驱空调以及照明系统的控制方法，其特征在于：还包括蓄电池，蓄电池与控制系统电连接，在步骤s41中，还可以将光伏单元发电余量用于给蓄电池充电。

技术研发人员：刘鑫,申石平,孙文受保护的技术使用者：中建五局第三建设有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29