一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法技术

本发明专利技术公开了一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法，包括：通过滑动平均滤波器对分布式新能源的实时发电功率进行滤波；根据电磁式烤酒锅炉的实时运行数据评估所述锅炉的实时消纳能力，确保在控制过程中电磁式烤酒锅炉的内部温度满足生产要求；控制电磁式烤酒锅炉的运行，改变所述锅炉的用电功率，对所述滤波得到的分布式新能源发电高频分量进行消纳；本发明专利技术提供的平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法利用了酒厂中的重要用电设备电磁式烤酒锅炉来对本地的分布式新能源发电波动进行平抑，能够实现分布式新能源发电秒级的波动平抑，从而能够保证分布式新能源的发电量能够顺利入网，提升其电能质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法


[0001]本专利技术涉及的
是综合电力系统负荷控制及新能源消纳领域，尤其涉及一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法。

技术介绍

[0002]分布式新能源发电具有秒级的波动，因此在接入电网时需要对一些秒级的高频波动进行平抑，才能够接入到配电网中。烤酒是一些乡镇的特色产业和重要负荷，这类负荷在未来有继续增长的趋势，特别是在某些地区具有聚集性。同时，越来越多的酒厂安装了电磁式烤酒锅炉和分布式新能源发电设备。因此，酒厂可以就地使用电磁式烤酒锅炉对分布式新能源发电的高频波动进行抑制，提升电能质量，保障分布式新能源发出的电能够顺利接入配电网，提高分布式新能源发电的消纳率。为此，本专利技术专利提出了一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法。

技术实现思路

[0003]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0004]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0005]因此，本专利技术解决的技术问题是：对分布式新能源发电的高频波动进行抑制，提升电能质量，保障分布式新能源发出的电能够顺利接入配电网。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法，包括：/>[0007]通过滑动平均滤波器对分布式新能源的实时发电功率进行滤波；
[0008]根据电磁式烤酒锅炉的实时运行数据评估所述锅炉的实时消纳能力，确保在控制过程中电磁式烤酒锅炉的内部温度满足生产要求；
[0009]控制电磁式烤酒锅炉的运行，改变所述锅炉的用电功率，对所述滤波得到的分布式新能源发电高频分量进行消纳。
[0010]作为平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法的一种优选方案，其中：所述的电磁式烤酒锅炉是一种利用电磁感应对水进行加热并产生180℃高温水蒸气，然后输送给酒甑进行烤酒的设备；烤酒所使用到的电磁式烤酒锅炉是酒厂内最主要、占比最高的电负荷。
[0011]作为平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法的一种优选方案，其中：所述通过滑动平均滤波器对分布式新能源的实时发电功率进行滤波包括：所述滑动平均滤波器在Z域的离散传递函数为：
[0012][0013]其中，N是单次滤波的数据量，为设计的定值；z表示数据经过Z变化后在z域上的表示方法。
[0014]作为平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法的一种优选方案，其中：将所述Z域得到的高频分量用时域的方式可以表示为：
[0015][0016]其中，P
R
(t)为分布式新能源发电设备在时刻t的发电功率，为测量的已知量；ΔP
R
(t)为时刻t通过滑动平均滤波器滤波得到的高频分量。
[0017]作为平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法的一种优选方案，其中：所述评估实时消纳能力包括：电磁式烤酒锅炉的等效热力学模型如下所示：
[0018][0019]其中，C
EB
表示电磁式烤酒锅炉的等效热容量，为定值；T(t)表示时刻t电磁式烤酒锅炉的温度，为测量的已知量；Q
EB
(t)为电磁式烤酒锅炉的产热功率，为控制变量；Q
o
(t)为电磁式烤酒锅炉向外输出的热功率，为控制变量；Q
h
(t)为电磁式烤酒锅炉的热量损耗功率，为控制变量。
[0020]作为平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法的一种优选方案，其中：所述电磁式烤酒锅炉的等效热容量表示为：
[0021]C
EB
＝ρVc
[0022]其中，ρ表示了电磁式烤酒锅炉中蒸汽的密度，为已知量；V表示了电磁式烤酒锅炉能够容纳的蒸汽的体积，为已知量；c表示了蒸汽的比热容，为已知量；
[0023]所述电磁式烤酒锅炉的产热功率表示为：
[0024]Q
EB
(t)＝ηP
EB
(t)
[0025]其中，P
EB
(t)表示时刻t电磁式烤酒锅炉的用电功率，为后续控制变量；η表示电磁式烤酒锅炉的热电转换效率，为已知量；
[0026]所述电磁式烤酒锅炉向外输出的热功率表示为：
[0027][0028]其中，T
r
(t)表示时刻t的环境温度，为已知量；表示向外输出热功率过程中的等效热阻，为已知量；
[0029]所述电磁式烤酒锅炉的热量损耗功率可表示为：
[0030]Q
h
(t)＝σT(t)
[0031]其中，σ表示电磁式烤酒锅炉的等效损耗率，为已知量。
[0032]作为平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法的一种优选方案，其中：所述评估实时消纳能力还包括：
[0033]向上和向下电功率消纳量可分别表示为ΔP
u,1
(t)和ΔP
d,1
(t)：
[0034][0035]其中，T
max
和T
min
分别表示了电磁式烤酒锅炉在工作时所要求的温度上限值和下限值，为已知量；Δt为实时控制的离散时间间隔，为已知量；
[0036]同时，在改变用电功率时还需要满足电磁式烤酒锅炉本身的最大用电功率和最小用电功率；据此，得到的向上和向下电功率消纳量可分别表示为ΔP
u,2
(t)和ΔP
d,2
(t)：
[0037][0038]其中，P
EB,max
和P
EB,min
分别表示了电磁式烤酒锅炉在工作时所要求的最大用电功率和最小用电功率，为已知量。
[0039]作为平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法的一种优选方案，其中：所述评估实时消纳能力还包括：电磁式烤酒锅炉的实时消纳能力，包括时刻t向上的电功率消纳量ΔP
u
(t)和向下的电功率消纳量ΔP
d
(t)：
[0040][0041]作为平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法的一种优选方案，其中：所述对滤波得到的分布式新能源发电高频分量进行消纳包括：时刻t实际消纳掉的功率用A(t)表示：
[0042][0043]作为平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法的一种优选方案，其中：所述对滤波得到的分布式新能源发电高频分量进行消纳还包括：根据所述时刻t实际需要消纳掉的功率A(t)，可以得到电磁式烤酒锅炉时刻t的用电功率以及炉内温度，如下所示：
[0044]P
EB
(t)＝P
EB
(t
‑
1)+A(t)
[0045][0046]按照P
EB
(t)和T(t)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法，其特征在于，包括：通过滑动平均滤波器对分布式新能源的实时发电功率进行滤波；根据电磁式烤酒锅炉的实时运行数据评估所述锅炉的实时消纳能力，确保在控制过程中电磁式烤酒锅炉的内部温度满足生产要求；控制电磁式烤酒锅炉的运行，改变所述锅炉的用电功率，对所述滤波得到的分布式新能源发电高频分量进行消纳。2.如权利要求1所述的一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法，其特征在于，包括：所述的电磁式烤酒锅炉是一种利用电磁感应对水进行加热并产生180℃高温水蒸气，然后输送给酒甑进行烤酒的设备。3.如权利要求2所述的一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法，其特征在于，所述通过滑动平均滤波器对分布式新能源的实时发电功率进行滤波包括：所述滑动平均滤波器在Z域的离散传递函数为：其中，N是单次滤波的数据量，为设计的定值；z表示数据经过Z变化后在z域上的表示方法。4.如权利要求3所述的一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法，其特征在于，包括：将所述Z域得到的高频分量用时域的方式可以表示为：其中，P
R
(t)为分布式新能源发电设备在时刻t的发电功率，为测量的已知量；ΔP
R
(t)为时刻t通过滑动平均滤波器滤波得到的高频分量。5.如权利要求4所述的一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法，其特征在于，所述评估实时消纳能力包括：电磁式烤酒锅炉的等效热力学模型如下所示：其中，C
EB
表示电磁式烤酒锅炉的等效热容量，为定值；T(t)表示时刻t电磁式烤酒锅炉的温度，为测量的已知量；Q
EB
(t)为电磁式烤酒锅炉的产热功率，为控制变量；Q
o
(t)为电磁式烤酒锅炉向外输出的热功率，为控制变量；Q
h
(t)为电磁式烤酒锅炉的热量损耗功率，为控制变量。6.如权利要求5所述的一种平抑分布式新能源波动的电磁式烤酒锅炉控制方法，其特征在于，包括：所述电磁式烤酒锅炉的等效热容量表示为：C
EB
＝ρVc其中，ρ表示了电磁式烤酒锅炉中蒸汽的密度，为已知量；V表示了电磁式烤酒锅炉能够容纳的蒸汽的体积，为已知量；c表示了蒸汽的比热容，为已知量；所述电磁式烤酒锅炉的产热功率表示为：Q
EB
(t)＝ηP
EB
(t)
其中，P
EB
(t)表示时刻t电磁式烤酒锅炉的用电功率，为后续控制变量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆生，朱永清，李震，陈巨龙，张裕，丁一，惠恒宇，张兆丰，杨婕睿，张彦，刘正，郑之轩，赵庆，钱磊，罗宁，胡江，王斌，赵军，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：