控制方法、控制装置和光伏光热热泵系统与流程

本公开涉及控制，尤其涉及一种控制方法、控制装置和光伏光热热泵系统。

背景技术：

1、集成光伏发电与光热集热功能的pvt（photovoltaic thermal，光伏光热）复合系统与空气源热泵或地源热泵系统的耦合应用逐渐成为建筑供热与生活热水领域的重要发展方向。该类系统能够充分利用太阳能资源，实现电能与热能的协同转换与高效利用，在提升能源利用效率和降低碳排放方面具有优势。

2、相关技术中，光伏光热热泵系统采用实时响应式控制策略，以实时功率或温度反馈为依据进行被动调节。

技术实现思路

1、本公开要解决的一个技术问题是，提出一种控制方法、控制装置和光伏光热热泵系统，能够提高光伏光热热泵系统的运行稳定性。

2、根据本公开一方面，提出一种控制方法，包括：根据光伏光热热泵系统中光伏光热组件的预测发电功率和电网系统的负载等级，确定对光伏光热热泵系统中热泵机组的调度指令，电网系统用于为热泵机组供电；在光伏光热热泵系统满足调度指令的执行条件的情况下，将调度指令确定为控制指令；按照控制指令，控制热泵机组运行。

3、在一些实施例中，执行条件包括第一执行条件和第二执行条件，在光伏光热热泵系统满足调度指令的执行条件的情况下，将调度指令确定为控制指令包括：在光伏光热热泵系统满足第一执行条件和第二执行条件的情况下，将调度指令确定为控制指令，第一执行条件包括热泵机组中的压缩机的运行状态和运行状态对应的时长，第二执行条件包括预测发电功率的波动情况和光伏光热热泵系统中储热部件的热量维持时间。

4、在一些实施例中，在调度指令为启动指令的情况下，第一执行条件包括压缩机处于启动状态或压缩机处于停机状态且停机时长超过停机阈值，在调度指令为停机指令的情况下，第一执行条件包括压缩机处于停机状态或压缩机处于启动状态且启动时长超过启动阈值。

5、在一些实施例中，启动阈值根据光伏光热热泵系统所在的环境信息和预测发电功率的波动情况确定。

6、在一些实施例中，波动情况包括预测发电功率在第一时间段内的波动率，波动率根据第一时间段内预测发电功率的最大值、最小值和平均值确定，波动率越大，启动阈值越大。

7、在一些实施例中，第二执行条件包括预测发电功率的波动情况满足要求或热量维持时间小于时间阈值。

8、在一些实施例中，根据光伏光热热泵系统中光伏光热组件的预测发电功率和电网系统的负载等级，确定对光伏光热热泵系统中热泵机组的调度指令包括：在电网系统为第一负载等级的情况下，根据第二时间段内的预测发电功率与参考功率，确定调度指令，参考功率根据热泵机组的额定功率确定；在电网系统为第二负载等级的情况下，根据第三时间段内的预测发电功率与热泵机组的需求功率，确定调度指令，第二负载等级对应的负载程度大于第一负载等级对应的负载程度。

9、在一些实施例中，第三时间段的长度小于第二时间段的长度。

10、在一些实施例中，在电网系统为第一负载等级的情况下，根据第二时间段内的预测发电功率与参考功率，确定调度指令包括：在第二时间段内的预测发电功率小于参考功率的情况下，确定控制指令为启动指令，启动指令指示热泵机组的运行功率为额定功率；在第二时间段内的预测发电功率大于或等于参考功率的情况下，确定控制指令为启动指令，启动指令指示热泵机组的运行功率小于预测发电功率。

11、在一些实施例中，在电网系统为第二负载等级的情况下，根据第三时间段内的预测发电功率与热泵机组的需求功率，确定调度指令包括：在第三时间段内的预测发电功率大于需求功率的情况下，确定控制指令为启动指令，启动指令指示热泵机组的运行功率为需求功率；在第三时间段内的预测发电功率小于或等于需求功率的情况下，确定控制指令为停机指令。

12、在一些实施例中，在电网系统为第三负载等级的情况下，调度指令为启动指令且热泵机组的运行功率使得热泵机组的cop（coefficient of performance，性能系数）大于阈值系数，第三负载等级对应的负载程度大于第一负载等级对应的负载程度且小于第二负载等级对应的负载程度。

13、在一些实施例中，控制方法还包括：根据光伏光热热泵系统所在的环境信息和光伏光热组件的历史发电功率，确定预测发电功率。

14、在一些实施例中，环境信息包括辐照度、温度中的至少一项。

15、根据本公开的第二方面，还提出一种控制装置，包括：第一确定模块，被配置为根据光伏光热热泵系统中光伏光热组件的预测发电功率和电网系统的负载等级，确定对光伏光热热泵系统中热泵机组的调度指令，电网系统用于为热泵机组供电；第二确定模块，被配置为在光伏光热热泵系统满足调度指令的执行条件下，将调度指令确定为控制指令；控制模块，被配置为按照控制指令，控制热泵机组运行。

16、在一些实施例中，控制装置还包括：第三确定模块，被配置为根据光伏光热热泵系统所在的环境信息和光伏光热组件的历史发电功率，确定预测发电功率。

17、根据本公开的第三方面，还提出一种控制装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行上述任一实施例中的控制方法。

18、根据本公开的第四方面，还提出一种光伏光热热泵系统，包括：光伏光热组件；热泵机组；和上述任一实施例中的控制装置，控制装置与光伏光热组件电连接。

19、根据本公开的第五方面，还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现上述任一实施例中的控制方法。

20、根据本公开的第六方面，还提出一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现上述任一实施例中的控制方法。

21、本公开实施例中，通过主动预测光伏光热组件的发电功率并作为调度指令的确定依据，能够提前感知光伏出力的变化趋势。在满足系统执行条件的前提下，利用预测信息动态确定热泵机组的启停，提高了热泵机组的调度指令的准确性，从而提高光伏光热热泵系统的运行稳定性。同时，还兼顾了电网系统的负载情况，将电网系统的负载等级共同作为调度指令的确定依据，降低电网系统的负载失衡对系统的影响，进一步提高了光伏光热热泵系统的运行稳定性。

22、通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

1.一种控制方法，包括：

2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述执行条件包括第一执行条件和第二执行条件，

3.根据权利要求2所述的控制方法，其中，

4.根据权利要求3所述的控制方法，其中，所述启动阈值根据所述光伏光热热泵系统所在的环境信息和所述预测发电功率的波动情况确定。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，所述波动情况包括所述预测发电功率在第一时间段内的波动率，所述波动率根据所述第一时间段内所述预测发电功率的最大值、最小值和平均值确定，所述波动率越大，所述启动阈值越大。

6.根据权利要求2所述的控制方法，其中，

7.根据权利要求1至6任一项所述的控制方法，其中，所述根据光伏光热热泵系统中光伏光热组件的预测发电功率和电网系统的负载等级，确定对所述光伏光热热泵系统中热泵机组的调度指令包括：

8.根据权利要求7所述的控制方法，其中，所述第三时间段的长度小于所述第二时间段的长度。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其中，所述在所述电网系统为第一负载等级的情况下，根据第二时间段内的预测发电功率与参考功率，确定所述调度指令包括：

10.根据权利要求7所述的控制方法，其中，所述在所述电网系统为第二负载等级的情况下，根据第三时间段内的预测发电功率与所述热泵机组的需求功率，确定所述调度指令包括：

11.根据权利要求7所述的控制方法，其中，在所述电网系统为第三负载等级的情况下，所述调度指令为启动指令且所述热泵机组的运行功率使得所述热泵机组的性能系数cop大于阈值系数，所述第三负载等级对应的负载程度大于所述第一负载等级对应的负载程度且小于所述第二负载等级对应的负载程度。

12.根据权利要求1至6任一项所述的控制方法，还包括：

13.根据权利要求12所述的控制方法，其中，所述环境信息包括辐照度、温度中的至少一项。

14.一种控制装置，包括：

15.根据权利要求14所述的控制装置，还包括：

16.一种控制装置，包括：

17.一种光伏光热热泵系统，包括：

18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1至13任意一项所述的控制方法。

19.一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，该计算机程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至13任意一项所述的控制方法。