CN104934999B - 光伏发电控制方法、装置和光伏发电*** - Google Patents
光伏发电控制方法、装置和光伏发电*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN104934999B CN104934999B CN201510379469.5A CN201510379469A CN104934999B CN 104934999 B CN104934999 B CN 104934999B CN 201510379469 A CN201510379469 A CN 201510379469A CN 104934999 B CN104934999 B CN 104934999B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mrow
- msub
- load
- power
- energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 84
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 17
- 101150067055 minC gene Proteins 0.000 claims description 7
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 claims description 6
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明提供了一种光伏发电控制方法、装置和光伏发电***。该光伏发电控制方法包括：获取光伏发电***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***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，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***的负荷响应速度慢的问题。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，具体而言，涉及一种光伏发电控制方法、装置和光伏发电***。
背景技术
光伏发电***作为一种清洁能源越来越受到重视。并网光伏发电***是与当地电网存在电能联系的光伏发电***。目前，城市屋顶大规模安装了并网光伏发电***。由于并网运行的光伏发电***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***的输出功率往往具有随机性和间歇性。
随着并网光伏发电***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***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***通常是基于***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***安全稳定方面，并网光伏发电***对***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***的最大功率运行方式和最小功率运行方式进行校核，造成***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***的负荷响应速度慢的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明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***，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***的负荷响应速度慢的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光伏发电控制方法。
根据本发明的光伏发电控制方法包括：获取光伏发电***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***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***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***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***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***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***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为：其中，minC为预设时间段内电能交换成本的最小值，ci为第i时段内电网的发电价格，PE为光伏发电***和电网之间的交换功率，Ti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，PL、PM、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，SL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，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***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为：其中，minC为预设时间段内电能交换成本的最小值，bi为第i时段内同步发电机的发电价格，Ti为预设时间周期，Pg为同步发电机的输出功率，PG为同步发电机的电源容量，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，PL、PM、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，SL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，S0为储能电池的容量下限值。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种光伏发电控制装置。
根据本发明的光伏发电控制装置包括：获取单元，用于获取光伏发电***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***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***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，根据本发明的另一方面，提供了一种光伏发电***。该光伏发电***包括本发明提供的任一种光伏发电控制装置。
通过本发明，采用以下方法：获取光伏发电***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***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***的负荷响应速度慢的问题，进而通过根据多个目标功率确定光伏发电***中储能电池的最小容量，并将储能电池配置为容量为最小容量的储能电池，也即考虑了光伏发电***中负荷波动下的实际运行数据，达到了提高光伏发电***的负荷响应速度的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的光伏发电控制方法的流程图；以及
图2是根据本发明实施例的光伏发电控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
下面根据本发明的实施例，提供了一种光伏发电控制方法。
图1是根据本发明实施例的光伏发电控制方法的流程图。如图1所示，该方法包括如下的步骤S102至步骤S110：
步骤S102，获取光伏发电***中负荷的当前运行数据。
该步骤中，负荷是指光伏发电***连接的用电设备或者用电单元。光伏发电***中的负荷通常为多个。可以将光伏发电***中的多个负荷划分为不同类型的负荷。例如，可以按照负荷接收控制指令的频率对负荷进行类型的划分。如，光伏发电***内的同步发电机接收控制指令的频率在秒级，储能电池和光伏发电单元接收控制指令的频率在毫秒级。不同的负荷接收控制指令的频率会存在差别。比如，由于光伏发电单元控制的对象为光电半导体器件，所以频率更小。当前运行数据包括光伏发电***中所有负荷的综合运行数据。
步骤S104，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。
在该步骤中，对于每一种类型的负荷，可能包括一个或者多个负荷。目标功率即为每一种类型的负荷的总功率，也即上述一个或者多个负荷的功率之和。对当前运行数据进行分析，可以分别获取不同类型的负荷的总功率，也即多个目标功率。在光伏发电过程中，考虑了多个目标功率，也即考虑了光伏发电***中负荷波动的特性。
步骤S106，根据多个目标功率确定光伏发电***中储能电池的最小容量。
该步骤中，基于多个目标功率确定光伏发电***中储能电池的最小容量，也即该实施例对于储能电池最小容量的确定考虑到了负荷波动下的实际运行数据，在光伏发电***中应用该最小容量的储能电池，可以提高负荷的响应速度，增强电网的稳定性。
步骤S108，将储能电池配置为容量为最小容量的储能电池。
步骤S110，控制储能电池执行电能的接收或者输出。
在光伏发电***与电网之间存在能量交换时(并网状态下)，光伏发电***通过控制储能电池实现与电网之间的能量交换；当光伏发电***和电网之间不存在能量交换时(离网状态下)，光伏发电***与同步发电机相连接，此时，同步发电机及相当于电网，光伏发电***通过储能电池实现自身***与负荷之间的平衡。
根据该实施例的光伏发电控制方法，由于包括：获取光伏发电***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***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的问题，进而通过根据多个目标功率确定光伏发电***中储能电池的最小容量，并将储能电池配置为容量为最小容量的储能电池，也即考虑了光伏发电***中负荷波动下的实际运行数据，达到了提高光伏发电***的负荷响应速度的效果。
在一种可选的实施例中，根据多个目标功率确定光伏发电***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***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。
在该实施例中，光伏发电单元用于将太阳能转换为电能。首先，根据多个目标功率确定光伏发电单元的额定输出功率，也即在综合考虑光伏发电***的负荷波动下的实际运行数据的条件下，确定光伏发电单元的额定输出功率。其次，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。该实施例在计算储能电池的最小容量时，综合考虑了负荷波动下的实际运行数据和该条件下的光伏发电单元的额定输出功率，使得储能电池最小容量的确定更加符合实际情况，保证了光伏发电***具有较快的负荷响应速度，确保了电网的稳定性。
在一种可选的实施例中，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***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。
在该实施例中，按照负荷接收控制指令的频率对负荷进行类型的划分。首先，对当前运行数据进行离散傅里叶变换，通过频谱分析得到不同频率(负荷接收控制指令的频率)下的负荷功率。其次，根据频率将负荷划分为多种不同类型的负荷。例如，将频率范围为0-0.01HZ的负荷作为一种类型的负荷，将频率范围为0.01-0.1HZ和0.1HZ以上的负荷作为另外两种类型的负荷。最后，计算每一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。
优选地，按照频率将光伏发电***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。
优选地，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***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为：其中，minC为预设时间段内电能交换成本的最小值，ci为第i时段内电网的发电价格，PE为光伏发电***和电网之间的交换功率，Ti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，PL、PM、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，SL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。
优选地，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***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为：其中，minC为预设时间段内电能交换成本的最小值，bi为第i时段内同步发电机的发电价格，Ti为预设时间周期，Pg为同步发电机的输出功率，PG为同步发电机的电源容量，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，PL、PM、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，SL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。
具体来说，预设时间段内可以是全日内。在光伏***并网条件下，可以与电网交换功率，不需要安装同步发电机。在并网时，全日内与电网的交换电能为零，此时光伏发电总量为全日耗电量，交换功率越少，供电成本越少。以全日供电成本最小为目标函数建立线性规划模型，其中C为全日供电成本，ci为i时段实际购电价格或售电价格，PE为电网交换功率，Ti为时间周期。
在离网情况下，安装同步发电机，同步发电机相当于电网。在离网时，光伏发电和同步发电机发电总量为全日耗电量，此时同步发电机发电量最小，供电成本最少。以全日供电成本最小为目标函数其中，bi为i时段同步发电机发电价格，Pg为同步发电机的输出功率，Ti为时间周期。
在离网或并网条件下，其约束条件可以均为其中，在并网情况下，PG为0。Ti为预先设定的获取上述相关数据的时间周期，例如，Ti均为1个小时。
优选地，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，S0为储能电池的容量下限值。
优选地，光伏发电***中的光伏发电单元可以采用ω-P，U-Q下垂控制方式。具体地，外环采用锁相环测量母线电压的频率和幅值，不同频率和电压下光伏发电单元输出的有功功率和无功功率(即P*和Q*)可以根据下述公式确定：
P*＝-1/Kw(ω-ω0)+P0
Q*＝-1/KV(U-U0)+Q0
其中，KW、KV表示下垂系数，ω0、U0为***频率和电压参考值，P0、Q0表示某时刻分配给本单元的初始有功值和初始无功值，内环根据外环设定的P*和Q*，对有功功率和无功功率进行控制，类似于一次调频，在光伏发电单元中加入下垂控制外环而不是采用MPPT工作模式，可以有效改善负荷变化剧烈时的配电网络的暂态特性，这种控制方法也适用于含有平衡节点的独立运行微电网中的储能***的控制。
根据该实施例的光伏发电控制方法具有如下的特点：(1)可以根据不同负荷响应时间(接收控制指令的频率)不同的特点，实现负荷在频域上的互补，提高了负荷的响应速度，增强了电网的稳定性；(2)充分利用电力电子接口的光伏发电单元响应速度快的特点，采用ω-P，U-Q下垂控制方式，改善了光伏发电***的暂态运行特性，避免了传统方法在***安全稳定方面仅对***的最大运行方式和最小运行方式进行校核的弊端，进而减少了不必要安全裕度投资；(3)利用负荷实际运行数据建立数学模型进行算例计算，以全日供电成本最小为目标函数，根据各频段负荷总功率计算储能电池的最小容量，提高了负荷的响应速度，增强了电网的稳定性。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
下面根据本发明的实施例，提供了一种光伏发电控制装置。
需要说明的是，根据本发明实施例的光伏发电控制装置可以用于执行根据本发明实施例的光伏发电控制方法，根据本发明实施例的光伏发电控制方法也可以通过根据本发明实施例的光伏发电控制装置来执行。
图2是根据本发明实施例的光伏发电控制装置的示意图。如图2所示，该装置包括：获取单元20、第一确定单元40、第二确定单元60、配置单元80和控制单元100。
获取单元20，用于获取光伏发电***中负荷的当前运行数据。
第一确定单元40，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60，用于根据多个目标功率确定光伏发电***中储能电池的最小容量。
配置单元80，用于将储能电池配置为容量为最小容量的储能电池。
控制单元100，用于控制储能电池执行电能的接收或者输出。
根据该实施例的光伏发电控制装置，由于包括获取单元20、第一确定单元40、第二确定单元60、配置单元80和控制单元100，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的问题，进而第二确定单元60根据多个目标功率确定光伏发电***中储能电池的最小容量，配置单元80将储能电池配置为容量为最小容量的储能电池，也即考虑了光伏发电***中负荷波动下的实际运行数据，达到了提高光伏发电***的负荷响应速度的效果。
可选地，第二确定单元60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***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。
此外，根据本发明的实施例还提供了一种光伏发电***。该光伏发电***包括本发明实施例提供的任一种光伏发电控制装置。
本实施例中所提供的各个模块与方法实施例对应步骤所提供的使用方法相同、应用场景也可以相同。当然，需要注意的是，上述模块涉及的方案可以不限于上述实施例中的内容和场景，且上述模块可以运行在计算机终端或移动终端，可以通过软件或硬件实现。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种光伏发电控制方法，其特征在于，包括：
获取光伏发电***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***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
其中，根据所述多个目标功率确定所述光伏发电***中储能电池的最小容量包括：
根据所述多个目标功率确定光伏发电单元的额定输出功率，其中，所述光伏发电单元为所述光伏发电***中用于将太阳能转换为电能的单元；以及
根据所述光伏发电单元的额定输出功率和所述多个目标功率确定所述储能电池的最小容量；
其中，所述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，在所述光伏发电***和电网之间存在能量交换时，根据所述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，所述线性规划模型的目标函数为：
<mrow>
<mi>min</mi>
<mi> </mi>
<mi>C</mi>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>24</mn>
</mrow>
</munderover>
<msub>
<mi>c</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>E</mi>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>,</mo>
</mrow>
所述目标函数的约束条件为：
<mrow>
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>E</mi>
</msub>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>L</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>B</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>M</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>V</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>H</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>24</mn>
</mrow>
</munderover>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>B</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>V</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mi>L</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，minC为预设时间段内电能交换成本的最小值，ci为第i时段内电网的发电价格，PE为所述光伏发电***和所述电网之间的交换功率，Ti为预设时间周期，PBat为所述储能电池的额定输出功率，PPV为所述光伏发电单元的额定输出功率，PL、PM、PH分别为所述低频段负荷、所述中频段负荷和所述高频段负荷的目标功率，SL为所述预设时间段内的负荷总耗电量；以及
根据所述线性规划模型确定所述光伏发电单元的额定输出功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前运行数据分别确定多个目标功率包括：
对所述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，所述频率为所述负荷接收控制指令的频率；
按照所述频率将所述光伏发电***中的负荷划分为多种不同类型的负荷；以及
根据所述负荷功率计算所述多种不同类型的负荷中每种类型的负荷的功率之和，并将所述每种类型的负荷的功率之和作为一个目标功率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照所述频率将所述光伏发电***中的负荷划分为多种不同类型的负荷包括：
确定接收所述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；
确定接收所述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
确定接收所述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。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述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，在所述光伏发电***和电网之间不存在能量交换时，根据所述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，所述线性规划模型的目标函数为：
<mrow>
<mi>min</mi>
<mi> </mi>
<mi>C</mi>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>24</mn>
</mrow>
</munderover>
<msub>
<mi>b</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>g</mi>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>,</mo>
</mrow>
所述目标函数的约束条件为：
<mrow>
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>G</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>E</mi>
</msub>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>L</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>B</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>M</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>V</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>H</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>24</mn>
</mrow>
</munderover>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>B</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>V</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mi>L</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，minC为预设时间段内电能交换成本的最小值，bi为第i时段内同步发电机的发电价格，Ti为预设时间周期，Pg为同步发电机的输出功率，PG为所述同步发电机的电源容量，PBat为所述储能电池的额定输出功率，PPV为所述光伏发电单元的额定输出功率，PL、PM、PH分别为所述低频段负荷、所述中频段负荷和所述高频段负荷的目标功率，SL为所述预设时间段内的负荷总耗电量，PE为电网之间交换功率；以及
根据所述线性规划模型确定所述光伏发电单元的额定输出功率。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，根据所述光伏发电单元的额定输出功率和所述多个目标功率确定所述储能电池的最小容量包括：
通过下式确定所述储能电池的最小容量：
<mrow>
<msub>
<mi>S</mi>
<mrow>
<mi>B</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mo>+</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>24</mn>
</mrow>
</munderover>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>V</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>L</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>M</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>H</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，SBat为所述储能电池的最小容量，S0为所述储能电池的容量下限值。
6.一种光伏发电控制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取光伏发电***中负荷的当前运行数据；
第一确定单元，用于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；
第二确定单元，用于根据所述多个目标功率确定所述光伏发电***中储能电池的最小容量；
配置单元，用于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
控制单元，用于控制所述储能电池执行电能的接收或者输出；
其中，所述第二确定单元包括：
第一确定模块，用于根据所述多个目标功率确定光伏发电单元的额定输出功率，其中，所述光伏发电单元为所述光伏发电***中用于将太阳能转换为电能的单元；以及
第二确定模块，用于根据所述光伏发电单元的额定输出功率和所述多个目标功率确定所述储能电池的最小容量；
其中，所述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，在所述光伏发电***和电网之间存在能量交换时，根据所述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，所述线性规划模型的目标函数为：
<mrow>
<mi>min</mi>
<mi> </mi>
<mi>C</mi>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>24</mn>
</mrow>
</munderover>
<msub>
<mi>c</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>E</mi>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>,</mo>
</mrow>
所述目标函数的约束条件为：
<mrow>
<mfenced open = "{" close = "">
<mtable>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>E</mi>
</msub>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>L</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>B</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>M</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>V</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&GreaterEqual;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>H</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
<mtr>
<mtd>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>24</mn>
</mrow>
</munderover>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>B</mi>
<mi>a</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>+</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mi>V</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>&CenterDot;</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>S</mi>
<mi>L</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，minC为预设时间段内电能交换成本的最小值，ci为第i时段内电网的发电价格，PE为所述光伏发电***和所述电网之间的交换功率，Ti为预设时间周期，PBat为所述储能电池的额定输出功率，PPV为所述光伏发电单元的额定输出功率，PL、PM、PH分别为所述低频段负荷、所述中频段负荷和所述高频段负荷的目标功率，SL为所述预设时间段内的负荷总耗电量；以及
根据所述线性规划模型确定所述光伏发电单元的额定输出功率。
7.一种光伏发电***，其特征在于，包括权利要求6所述的光伏发电控制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510379469.5A CN104934999B (zh) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | 光伏发电控制方法、装置和光伏发电*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510379469.5A CN104934999B (zh) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | 光伏发电控制方法、装置和光伏发电*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104934999A CN104934999A (zh) | 2015-09-23 |
| CN104934999B true CN104934999B (zh) | 2017-11-14 |
Family
ID=54122034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510379469.5A Active CN104934999B (zh) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | 光伏发电控制方法、装置和光伏发电*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104934999B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111864806B (zh) * | 2020-08-26 | 2021-11-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 光伏设备控制方法、装置、设备及光伏*** |
| CN114221376B (zh) * | 2021-11-16 | 2023-07-14 | 云南电网有限责任公司迪庆供电局 | 一种区域并离网响应控制方法及*** |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5475019B2 (ja) * | 2010-01-28 | 2014-04-16 | 三洋電機株式会社 | 電力供給方法、コンピュータ読み取り可能な記録媒体および発電システム |
| CN103094926B (zh) * | 2013-01-09 | 2014-12-10 | 清华大学 | 一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法 |
-
2015
- 2015-07-01 CN CN201510379469.5A patent/CN104934999B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104934999A (zh) | 2015-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sarkar et al. | Optimal design and implementation of solar PV-wind-biogas-VRFB storage integrated smart hybrid microgrid for ensuring zero loss of power supply probability | |
| Sechilariu et al. | Building-integrated microgrid: Advanced local energy management for forthcoming smart power grid communication | |
| Venu et al. | Battery storage system sizing in distribution feeders with distributed photovoltaic systems | |
| US9252596B2 (en) | System and method for reactive power compensation in power networks | |
| Kumar et al. | Design and control of autonomous hybrid wind solar system with DFIG supplying three-phase four-wire loads | |
| CN104679094B (zh) | 一种直流微电网中光伏发电功率控制***及方法 | |
| CN115842359B (zh) | 考虑动态调频性能的风光储场站一次调频备用整定方法 | |
| US20190280640A1 (en) | Method and System for Operating a Hybrid Power Generation System | |
| Gb et al. | Design and control of grid-connected solar-wind integrated conversion system with DFIG supplying three-phase four-wire loads | |
| Parida et al. | Stand‐alone AC‐DC microgrid‐based wind‐solar hybrid generation scheme with autonomous energy exchange topologies suitable for remote rural area power supply | |
| Xiao et al. | Flat tie-line power scheduling control of grid-connected hybrid microgrids | |
| Arjun Kumar et al. | Design and control of grid-connected solar-wind integrated conversion system with DFIG supplying three-phase four-wire loads | |
| KR20180023162A (ko) | 미니 태양광 발전시스템의 제어 방법 및 그 장치 | |
| Skretas et al. | Efficient design and simulation of an expandable hybrid (wind–photovoltaic) power system with MPPT and inverter input voltage regulation features in compliance with electric grid requirements | |
| JP2022526692A (ja) | 望ましい容量係数を提供するａｃオーバービルト再生可能電気生成リソース及び電荷ストレージ装置を利用するシステム及び方法 | |
| CN104934999B (zh) | 光伏发电控制方法、装置和光伏发电*** | |
| Ma et al. | Coordinated control of micro-grid based on distributed moving horizon control | |
| JP2022528216A (ja) | 望ましい容量係数を提供する統合型の再生可能電気生成リソース及び電荷ストレージシステムを制御する方法 | |
| WO2019193837A1 (ja) | 発電システムおよびその制御方法 | |
| Sahoo et al. | Coordinated control and operation of a multi-microgrid system | |
| CN116186984A (zh) | 光伏***的发电量的仿真方法及***、装置 | |
| Karthikeyan et al. | Peak load reduction in micro smart grid using non-intrusive load monitoring and hierarchical load scheduling | |
| Bakht et al. | A community scale hybrid renewable energy system for sustainable power supply during load shedding | |
| Ghosh et al. | Energy management techniques to enhance DC-bus voltage transient stability and power balancing issues for islanded DC microgrids | |
| Kottayil | Modeling and simulation of Energy Aware Smart Micro Grid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |