光伏发电控制方法、装置和光伏发电系统制造方法及图纸

技术编号:12106928 阅读:96 留言:0更新日期:2015-09-24 00:50
本发明专利技术提供了一种光伏发电控制方法、装置和光伏发电系统。该光伏发电控制方法包括:获取光伏发电系统中负荷的当前运行数据;根据当前运行数据分别确定多个目标功率,其中,多个目标功率分别为多种不同类型的负荷中每一种类型的负荷的功率之和;根据多个目标功率确定光伏发电系统中储能电池的最小容量;将储能电池配置为容量为最小容量的储能电池;以及控制储能电池执行电能的接收或者输出。通过本发明专利技术,解决了对光伏发电进行运行控制时未考虑负荷波动下的实际运行数据,导致光伏发电系统的负荷响应速度慢的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏发电
,具体而言,涉及一种光伏发电控制方法、装置和光 伏发电系统。
技术介绍
光伏发电系统作为一种清洁能源越来越受到重视。并网光伏发电系统是与当地电 网存在电能联系的光伏发电系统。目前,城市屋顶大规模安装了并网光伏发电系统。由于 并网运行的光伏发电系统的发电量容易受天气情况、温度、光照度等环境因素的影响而产 生天然波动性,因此,光伏发电系统的输出功率往往具有随机性和间歇性。 随着并网光伏发电系统装机容量占传统电网总装机容量的比例变大,光伏电源通 常与其他分布式电源装置、储能装置等采用微电网的形式组合,进而以更加友好的方式接 入大电网。但是,由于并网运行的光伏发电系统的输出功率存在天然波动性,所以成为了一 个具有波动性的扰动源。目前,在进行电源类型和容量的配置时,并网光伏发电系统通常是基于系统的功 率平衡约束,根据发电成本、启停成本等实现更为经济地调度。在系统安全稳定方面,并网 光伏发电系统对系统的最大功率运行方式和最小功率运行方式分别进行校核。该方法主 要存在两个问题:1、忽略了负荷波动下的实际运行数据,容易造成电压和频率指标的恶化; 2、仅对光伏发电系统的最大功率运行方式和最小功率运行方式进行校核,造成系统安全稳 定裕度预留过大,增加了不必要的安全裕度投资。 针对相关技术中对光伏发电进行运行控制时未考虑负荷波动下的实际运行数据, 导致光伏发电系统的负荷响应速度慢的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种光伏发电控制方法、装置和光伏发电系统,以解 决对光伏发电进行运行控制时未考虑负荷波动下的实际运行数据,导致光伏发电系统的负 荷响应速度慢的问题。 为了实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,提供了一种光伏发电控制方法。 根据本专利技术的光伏发电控制方法包括:获取光伏发电系统中负荷的当前运行数 据;根据当前运行数据分别确定多个目标功率,其中,多个目标功率分别为多种不同类型的 负荷中每一种类型的负荷的功率之和;根据多个目标功率确定光伏发电系统中储能电池的 最小容量;将储能电池配置为容量为最小容量的储能电池;以及控制储能电池执行电能的 接收或者输出。 进一步地,根据多个目标功率确定光伏发电系统中储能电池的最小容量包括:根 据多个目标功率确定光伏发电单元的额定输出功率,其中,光伏发电单元为光伏发电系统 中用于将太阳能转换为电能的单元;以及根据光伏发电单元的额定输出功率和多个目标功 率确定储能电池的最小容量。 进一步地,根据当前运行数据分别确定多个目标功率包括:对当前运行数据进行 频谱分析,得到不同频率下的负荷功率,其中,频率为负荷接收控制指令的频率;按照频率 将光伏发电系统中的负荷划分为多种不同类型的负荷;以及根据负荷功率计算多种不同类 型的负荷中每种类型的负荷的功率之和,并将每种类型的负荷的功率之和作为一个目标功 率。 进一步地,按照频率将光伏发电系统中的负荷划分为多种不同类型的负荷包括: 确定接收控制指令的频率大于0小于0. 01赫兹的负荷为低频段负荷;确定接收控制指令的 频率大于或等于0. 01赫兹小于0. 1赫兹的负荷为中频段负荷;以及确定接收控制指令的频 率大于或等于0. 1赫兹的负荷为高频段负荷。 进一步地,多种不同类型的负荷包括低频段负荷、中频段负荷和高频段负荷,在光 伏发电系统和电网之间存在能量交换时,根据多个目标功率确定光伏发电单元的额定输出 功率包括:建立线性规划模型,其中,线性规划模型的目标函数为目 标函数的约束条件),其中,mine为预设时间段内电能交换成本 的最小值,q为第i时段内电网的发电价格,PE为光伏发电系统和电网之间的交换功率,T i 为预设时间周期,PBat为储能电池的额定输出功率,PPV为光伏发电单元的额定输出功率,P。 P M、PH分别为低频段负荷、中频段负荷和高频段负荷的目标功率,S 预设时间段内的负荷 总耗电量;以及根据线性规划模型确定光伏发电单元的额定输出功率。 进一步地,多种不同类型的负荷包括低频段负荷、中频段负荷和高频段负 荷,在光伏发电系统和电网之间不存在能量交换时,根据多个目标功率确定光伏发电 单元的额定输出功率包括:建立线性规划模型,其中,线性规划模型的目标函数为:,目标函数的约束条件,库中,mine为预 设时间段内电能交换成本的最小值,h为第i时段内同步发电机的发电价格,1\为预设时 间周期,PgS同步发电输出功率,Pe为同步发电机的电源容量,PBat为储能电池的额定输出 功率,P pv为光伏发电单元的额定输出功率,P pPM、PH分别为低频段负荷、中频段负荷和高频 段负荷的目标功率,&为预设时间段内的负荷总耗电量;以及根据线性规划模型确定光伏 发电单元的额定输出功率。 进一步地,根据光伏发电单元的额定输出功率和多个目标功率确定储能电池的最 小容量包括:通过下式确定储能电池的最小容量其 中,SBat为储能电池的最小容量,S ^为储能电池的容量下限值。 为了实现上述目的,根据本专利技术的另一方面,提供了一种光伏发电控制装置。 根据本专利技术的光伏发电控制装置包括:获取单元,用于获取光伏发电系统中负荷 的当前运行数据;第一确定单元,用于根据当前运行数据分别确定多个目标功率,其中,多 个目标功率分别为多种不同类型的负荷中每一种类型的负荷的功率之和;第二确定单元, 用于根据多个目标功率确定光伏发电系统中储能电池的最小容量;配置单元,用于将储能 电池配置为容量为最小容量的储能电池;以及控制单元,用于控制储能电池执行电能的接 收或者输出。 进一步地,第二确定单元包括:第一确定模块,用于根据多个目标功率确定光伏发 电单元的额定输出功率,其中,光伏发电单元为光伏发电系统中用于将太阳能转换为电能 的单元;以及第二确定模块,用于根据光伏发电单元的额定输出功率和多个目标功率确定 储能电池的最小容量。 为了实现上述目的,根据本专利技术的另一方面,提供了一种光伏发电系统。该光伏发 电系统包括本专利技术提供的任一种光伏发电控制装置。 通过本专利技术,采用以下方法:获取光伏发电系统中负荷的当前运行数据;根据当 前运行数据分别确定多个目标功率,其中,多个目标功率分别为多种不同类型的负荷中每 一种类型的负荷的功率之和;根据多个目标功率确定光伏发电系统中储能电池的最小容 量;将储能电池配置为容量为最小容量的储能电池;以及控制储能电池执行电能的接收或 者输出,解决了对光伏发电进行运行控制时未考虑负荷波动下的实际运行数据,导致光伏 发电系统的负荷响应速度慢的问题当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
光伏发电控制方法、装置和光伏发电系统

【技术保护点】
一种光伏发电控制方法,其特征在于,包括:获取光伏发电系统中负荷的当前运行数据;根据所述当前运行数据分别确定多个目标功率,其中,所述多个目标功率分别为多种不同类型的负荷中每一种类型的负荷的功率之和;根据所述多个目标功率确定所述光伏发电系统中储能电池的最小容量;将所述储能电池配置为容量为所述最小容量的储能电池;以及控制所述储能电池执行电能的接收或者输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李伟王方敏张帆张宏宇张磊贾欧莎苏宁黄奕宋宝同宝海龙任宝利张杰超赵悦
申请(专利权)人:国家电网公司国网北京市电力公司北京电力经济技术研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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