[發(fā)明專利]一種風(fēng)光水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310247419.2
• 申請(qǐng)日: 2013-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103488236A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任巖;陳德新;顧波;任林茂;張漢敏;劉清欣;吳利樂(lè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北水利水電大學(xué)
• 主分類號(hào): G05F1/67
• 分類號(hào): G05F1/67
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)光水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法，屬于新能源互補(bǔ)發(fā)電控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

專利《風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲(chǔ)能裝置》（申請(qǐng)?zhí)枺?01110048421.8，授權(quán)號(hào)：CN102116244B）公開(kāi)了一種風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲(chǔ)能裝置，該裝置利用抽水蓄能對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)能，即為風(fēng)光水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)。風(fēng)光水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行要綜合考慮風(fēng)能資源、太陽(yáng)能資源、抽水蓄能的性能和負(fù)荷特性，因此，系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)光水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法，以最大限度地利用風(fēng)能資源和太陽(yáng)能資源，增加系統(tǒng)的運(yùn)行效益，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供一種風(fēng)光水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度方法，該風(fēng)光水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度包括風(fēng)力發(fā)電的調(diào)度、光伏發(fā)電的調(diào)度和抽水蓄能的調(diào)度，其中風(fēng)力發(fā)電的調(diào)度采用最大風(fēng)能捕獲控制方法，光伏發(fā)電的調(diào)度采用最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，抽水蓄能的調(diào)度采用給定出力運(yùn)行控制，

所述風(fēng)力發(fā)電的調(diào)度采用最大風(fēng)能捕獲控制方法的步驟如下：

1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定該風(fēng)電場(chǎng)中各典型風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的功率和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，將上述關(guān)系存儲(chǔ)到相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，并根據(jù)上述關(guān)系確定每種典型風(fēng)速下的最佳輸出功率以及最佳輸出功率所對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速；

2）在風(fēng)力發(fā)電機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)刻，檢測(cè)當(dāng)前風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出的功率等于該風(fēng)速所屬典型風(fēng)速下最佳輸出功率，調(diào)整風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速使之達(dá)到最佳輸出功率所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速；

3）在風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速，判斷當(dāng)前風(fēng)速是否處于上一時(shí)刻風(fēng)速所在的典型風(fēng)速范圍內(nèi)，如果是，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組按照上一時(shí)刻所在典型風(fēng)速對(duì)應(yīng)的最佳輸出功率運(yùn)行；

4）否則，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組按照當(dāng)前風(fēng)速所屬的典型風(fēng)速下當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的功率輸出，同時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使之達(dá)到當(dāng)前風(fēng)速所屬的典型風(fēng)速下最佳輸出功率所對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，此時(shí)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率就是當(dāng)前風(fēng)速所屬的典型風(fēng)速下最佳輸出功率；

所述光伏發(fā)電采用最大功率點(diǎn)跟蹤控制的步驟如下：

A)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定各典型光照強(qiáng)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(guān)系，并根據(jù)上述關(guān)系確定最大功率輸出點(diǎn)以及最大功率輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的負(fù)載；

B）檢測(cè)光照強(qiáng)度，判斷當(dāng)前光照強(qiáng)度是否處于上一時(shí)刻所在的典型光照強(qiáng)度范圍內(nèi)，如果是，控制光伏陣列按照上一時(shí)刻所在的典型光照強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線輸出，并保持負(fù)載與上一時(shí)刻所在的典型光照強(qiáng)度的最大功率輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的負(fù)載；

C）否則，控制光伏陣列按照當(dāng)前時(shí)刻所在的典型光照強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線輸出，同時(shí)調(diào)整負(fù)載，使之等于當(dāng)前時(shí)刻所在的典型光照強(qiáng)度輸出特性曲線上最大功率輸出點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的負(fù)載值，此時(shí)光伏陣列輸出功率就是該光照強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的最大輸出功率；

所述抽水蓄能采用給定出力運(yùn)行控制的步驟如下：

a）判斷給定的出力即風(fēng)光水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的凈負(fù)荷P_pl是否大于0，凈負(fù)荷P_pl是系統(tǒng)的負(fù)荷值與風(fēng)力發(fā)電量和光伏發(fā)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(jī)組運(yùn)行在水輪機(jī)工況，如果給定的出力小于0，即P_pl＜0，則控制抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行在水泵工況。

所述的運(yùn)行在水輪機(jī)工況的抽水蓄能機(jī)組如果其凈負(fù)荷P_pl小于抽水蓄能機(jī)組的水輪機(jī)工況的啟動(dòng)功率和停機(jī)功率P_pttl時(shí)，控制抽水蓄能機(jī)組不運(yùn)行；如果凈負(fù)荷P_pl大于等于抽水蓄能機(jī)組的水輪機(jī)工況的啟動(dòng)功率和停機(jī)功率P_pttl而小于抽水蓄能機(jī)組的水輪機(jī)工況的額定功率P_pttr時(shí)，控制抽水蓄能機(jī)組按凈負(fù)荷功率P_pl運(yùn)行在水輪機(jī)工況；如果凈負(fù)荷P_pl大于等于抽水蓄能機(jī)組的水輪機(jī)工況的額定功率P_pttr時(shí)，控制抽水蓄能機(jī)組按水輪機(jī)工況的額定功率P_pttr運(yùn)行。