[發(fā)明專利]一種離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能量管理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010102521.X
• 申請日: 2010-01-22
• 公開（公告）號: CN101794995A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭振清
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東天富風(fēng)光潮發(fā)電設(shè)備有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J7/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 譚志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別是一種離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能量管理方法。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有兩種不同的類型，即：獨(dú)立運(yùn)行的“離網(wǎng)型”和接入電力系統(tǒng)運(yùn)行的“并網(wǎng)型”。“離網(wǎng)型”風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)脫離，通過蓄電池等設(shè)備對發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能加以存儲，很好地解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電問題。“并網(wǎng)型”風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接入電網(wǎng)，通過能量管理控制系統(tǒng)，可以為電網(wǎng)提供電能，并且保障負(fù)載的可靠運(yùn)行。

在我國，離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是戶用小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的主要形式，其能量流動過程比較簡單，一般通過蓄電池將風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能加以存儲，等蓄電池充電完畢之后，由蓄電池向負(fù)載供電。如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能過大的話，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)將使用卸荷器將能量卸除。由于目前我國大部分的離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)缺乏有效的能量管理，使得離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能量利用率低，負(fù)載的供電不夠穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種能夠?qū)﹄x網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能量進(jìn)行有效管理從而提高離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能量利用效率的能量管理方法。

本發(fā)明為解決其問題所采用的技術(shù)方案是：

一種離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能量管理方法，包括以下步驟：

(1)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g、負(fù)載所消耗電功率P_l、蓄電池充電消耗的電功率P_bc以及蓄電池所能放出的電功率P_bd將風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作狀態(tài)分成多種工作狀態(tài)模式，所述工作狀態(tài)模式包括：

a、模式一，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g大于負(fù)載所消耗電功率P_l與蓄電池充電消耗的電功率P_bc之和；

b、模式二，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g大于負(fù)載所消耗電功率P_l，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g小于負(fù)載所消耗電功率P_l與蓄電池充電消耗的電功率P_bc之和；

c、模式三，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g小于負(fù)載所消耗電功率P_l，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g與蓄電池所能放出的電功率P_bd之和大于負(fù)載所消耗電功率P_l；

d、模式四，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g與蓄電池所能放出的電功率P_bd之和小于負(fù)載所消耗電功率P_l，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g大于蓄電池充電消耗的電功率P_bc；

e、模式五，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g與蓄電池所能放出的電功率P_bd之和小于負(fù)載所消耗電功率P_l，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g小于蓄電池充電消耗的電功率P_bc；

(2)檢測風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率P_g、負(fù)載所消耗電功率P_l、蓄電池充電消耗的電功率P_bc以及蓄電池所能放出的電功率P_bd大小；

(3)根據(jù)步驟(2)中得到的檢測值判斷風(fēng)力發(fā)電機(jī)所處的工作狀態(tài)模式；

(4)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)所處的工作狀態(tài)模式進(jìn)行控制：當(dāng)處于模式一時(shí)，蓄電池充電電路開啟，蓄電池充電，風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過直流母線向負(fù)載供電；當(dāng)處于模式二時(shí)，蓄電池充電電路和放電電路關(guān)閉，風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過直流母線向負(fù)載供電，同時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速被改變，限制風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率，實(shí)現(xiàn)電功率平衡；當(dāng)處于模式三時(shí)，蓄電池放電電路開啟，蓄電池和風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過直流母線同時(shí)向負(fù)載供電；當(dāng)處于模式四時(shí)，負(fù)載供電回路被切斷，蓄電池充電電路開啟，蓄電池充電；當(dāng)處于模式五時(shí)，卸荷裝置開啟，卸除能量。

優(yōu)選的是，步驟(3)采用貝葉斯決策法對風(fēng)力發(fā)電機(jī)所處的工作狀態(tài)模式進(jìn)行判斷。

進(jìn)一步，該判斷方法包括以下步驟：

A確定樣本空間U＝{ω₁，ω₂，ω₃，ω₄，ω₅}，其中ω_j(1≤j≤5)為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)五個(gè)工作狀態(tài)模式；