[發明專利]用于操作與電力網網絡連接的多個光伏(PV)發電設施的方法和系統

在審

• 申請號: 201580079835.3
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN107615610A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 馬修·裴羅搜
• 申請（專利權）人: 陽光電機私人有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所11313
• 代理人: 張臻賢,屈小春

技術領域

本發明概括而言涉和用于操作與電力網網絡連接的多個光伏(PV)發電設施的方法和系統。

背景技術

光伏(PV)發電機正在變得越來越普遍地用于產生能量。光伏發電機(PV發電機)是直流(DC)能量系統，其中日光入射至半導體材料上導致電荷流通過閉合電路。這種流動的電荷可提供電力用于建筑物或可注入至輸電網絡中。PV發電機系統通常包括個體的PV模塊的陣列，該個體的PV模塊被構造成覆蓋提供功率容量的具體區域。太陽能模塊的覆蓋區域上的入射陽光被轉換成電力。太陽能PV模塊保持多個個體的太陽能電池，并且這些電池用導線連接在一起，以便建立具有來自個體電氣部件的特征電壓和電流的特定功率輸出。此類PV模塊用于覆蓋特定區域以便增加電力系統輸出。執行將這些模塊串接在一起以連接整個系統用于發電。

一種不斷增長的安裝類型是基于屋頂的系統。在這種情況下，太陽能發電系統安裝在建筑物頂部上的框架支撐系統上，并盡可能與建筑物服務電纜、配電板連接或直接與電力網連接(參考互連專利)。太陽能PV模塊的串接使用串聯連接與并聯連接兩者。因此，太陽能板的陣列通常將包括若干串聯的串和若干并聯的串。這些串接布置決定了整個PV陣列的電壓和電流。在此引用A.Luque和S.Hegedus的光伏科學和工程的手冊(Handbook of Photovoltaic Science and Engineering，第2版，Antonio Luque(編著者)，Steven Hegedus(共同編著者)；ISBN：978-0-470-72169-8)用于太陽能PV系統串接過程和PV模塊部件的電氣特性的細節描述。取決于所安裝光伏模塊的數量以及將該光伏模塊串接以包括將使DC電流轉換至AC(交流電)電流的若干逆變器，我們在此稱發電設施為具體功率容量的發電機的單個陣列。

太陽能的一個范例是效用新型，其中大面積被使用用于支持太陽能板。一個新的趨勢是分段法(fragmented approach)，其中較小的發電設施布置在城市電力網網絡的許多位置處。由于此類安裝的愈發普遍，與電力網網絡互連或與建筑物的配電板或服務電纜連接的新發電機的密度正在增加。反過來，將這些資源引入電力網會影響到各種因素并且改變資源應該如何受控的方式。電力系統操作者(PSO；power systems operator)由于安裝了新的設施而可能會在調度與其網絡連接的其它發電機的方式中面臨新機會，并且可能面臨修改的要求以滿足電力網上的能量的負載需求與供應。到特定城市能量網絡的這種新互連發電設施的密度預計在未來十年將會增加。因此，PSO將面臨不僅管理燃燒燃料以滿足城市能量網絡的負載和發電機的需求和供應平衡的常規能量發生器，而且還要設法考慮將具有取決于外部資源的發電概況(generation profile)的新一代技術，而由于接合AC電力網網絡的發電設施的新密度，AC電力網網絡管理員將在管理電力網的安全控制、隔離和過程方面面臨新的挑戰。

本發明的實施例提供用于操作與電力網網絡連接的多個光伏(PV)發電設施的方法和系統，該方法和系統尋求解決至少一個上述問題。

發明概述

根據本發明的第一方面，提供了一種用于操作與電力網網絡連接的多個光伏(PV)發電設施的方法，所述方法包括以下步驟：獲得關于所述多個PV發電設施中的每個的數據；過濾所獲得的數據以便從所述多個PV發電設施中建立一個或多個所選擇的PV發電設施；以及執行供所述一個或多個所所選擇的PV發電設施用于執行的操作例程。

根據本發明的第二方面，提供了一種用于操作與電力網網絡連接的多個光伏(PV)發電設施的系統，包括用于獲得關于多個PV發電設施中的每個的數據的裝置；用于過濾所獲得的數據以便從所述多個PV發電設施中建立一個或多個所所選擇的PV發電設施的裝置；以及用于執行供所述一個或多個所所選擇的PV發電設施執行的操作例程的裝置。

根據本發明的第三方面，提供了一種包括多個PV發電設施的集合發電設施，每個PV發電設施被配置成建立與操作中心的雙向通信，并且包括功能控制設施，以便建立集合產生設施的操作平臺。

根據本發明的第四方面，提供了一種用于多個PV發電設施的操作中心，該操作中心配置成建立與發電設施中的每個的雙向通信，其中該操作中心進一步配置成識別一組PV發電設施并執行針對該組PV發電設施的相應功能控制設備的命令。

根據本發明的第五方面，提供了一種用于多個PV發電設施的操作方法，該操作方法包括：使用中心操作平臺在PV發電設施中的一個或多個中的每個處的一個或多個PV發電機上執行操作例程。