[發明專利]一種風光水互補發電系統的優化調度方法

有效

• 申請號: 201310247419.2
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103488236A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 任巖;陳德新;顧波;任林茂;張漢敏;劉清欣;吳利樂
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

1.一種風光水互補發電系統的優化調度方法，其特征在于，該風光水互補發電系統的優化調度包括風力發電的調度、光伏發電的調度和抽水蓄能的調度，其中風力發電的調度采用最大風能捕獲控制方法，光伏發電的調度采用最大功率點跟蹤控制方法，抽水蓄能的調度采用給定出力運行控制，

所述風力發電的調度采用最大風能捕獲控制方法的步驟如下：

1)通過實驗測定該風電場中各典型風速下風力發電機組輸出的功率和發電機轉速之間的關系，將上述關系存儲到相應的計算機控制系統中，并根據上述關系確定每種典型風速下的最佳輸出功率以及最佳輸出功率所對應的發電機轉速；

2）在風力發電機開機時刻，檢測當前風電場風速，控制風力發電機組輸出的功率等于該風速所屬典型風速下最佳輸出功率，調整風力發電機轉速使之達到最佳輸出功率所對應的轉速；

3）在風力發電機運行過程中，實時檢測風電場風速，判斷當前風速是否處于上一時刻風速所在的典型風速范圍內，如果是，控制風力發電機組按照上一時刻所在典型風速對應的最佳輸出功率運行；

4）否則，控制風力發電機組按照當前風速所屬的典型風速下當前發電機轉速對應的功率輸出，同時調整發電機轉速，使之達到當前風速所屬的典型風速下最佳輸出功率所對應的發電機轉速，此時該風力發電機的輸出功率就是當前風速所屬的典型風速下最佳輸出功率；

所述光伏發電采用最大功率點跟蹤控制的步驟如下：

A)通過實驗測定各典型光照強度下光伏陣列的輸出特性曲線，即光伏陣列的電流和電壓的關系，并根據上述關系確定最大功率輸出點以及最大功率輸出點對應的負載；

B）檢測光照強度，判斷當前光照強度是否處于上一時刻所在的典型光照強度范圍內，如果是，控制光伏陣列按照上一時刻所在的典型光照強度對應的輸出特性曲線輸出，并保持負載與上一時刻所在的典型光照強度的最大功率輸出點對應的負載；

C）否則，控制光伏陣列按照當前時刻所在的典型光照強度對應的輸出特性曲線輸出，同時調整負載，使之等于當前時刻所在的典型光照強度輸出特性曲線上最大功率輸出點所對應的負載值，此時光伏陣列輸出功率就是該光照強度對應的最大輸出功率；

所述抽水蓄能采用給定出力運行控制的步驟如下：

a）判斷給定的出力即風光水互補發電系統的凈負荷P_pl是否大于0，凈負荷P_pl是系統的負荷值與風力發電量和光伏發電量之和的差值；

b）如果給定的出力大于0，即P_pl＞0，則控制抽水蓄能機組運行在水輪機工況，如果給定的出力小于0，即P_pl＜0，則控制抽水蓄能機組運行在水泵工況。

2.根據權利要求1所述的風光水互補發電系統的優化調度方法，其特征在于，所述的運行在水輪機工況的抽水蓄能機組如果其凈負荷P_pl小于抽水蓄能機組的水輪機工況的啟動功率和停機功率P_pttl時，控制抽水蓄能機組不運行；如果凈負荷P_pl大于等于抽水蓄能機組的水輪機工況的啟動功率和停機功率P_pttl而小于抽水蓄能機組的水輪機工況的額定功率P_pttr時，控制抽水蓄能機組按凈負荷功率P_pl運行在水輪機工況；如果凈負荷P_pl大于等于抽水蓄能機組的水輪機工況的額定功率P_pttr時，控制抽水蓄能機組按水輪機工況的額定功率P_pttr運行。

3.根據權利要求1所述的風光水互補發電系統的優化調度方法，其特征在于，所述的運行在水泵工況的抽水蓄能機組如果其凈負荷P_pl小于抽水蓄能機組的水泵工況的額定功率P_ptpr，控制抽水蓄能機組不運行；如果其凈負荷P_pl不小于抽水蓄能機組的水泵工況的額定功率P_ptpr，控制抽水蓄能機組按水泵工況的額定功率P_ptpr運行。