[发明专利]可再生能源发电输出功率自动稳定控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可再生能源应用领域，具体为可再生能源发电输出功率自动稳定控制方法及装置。

背景技术

随着国家社会经济发展，能源需求逐渐增大、社会的环保意识不断增加，国家提出了节能减排、调整能源结构，坚持可持续发展的战略，在国家政策层面大力加强可再生能源开发和清洁能源生产，大力加强节能减排技术的推广。电能是一种优质、清洁的二次能源，在现有技术条件下可再生能源的大规模应用均需要转换成电能才能。但风力发电、光伏发电等可再生能源发电都存在其固有的波动性和间歇性，其与保证电网安全运行必须具有较高的稳定性之间的矛盾，极大地限制了电网对可再生能源发电的大规模消纳。以风电为例，按工业发达国家的经验，风力发电的比例占电网的发电容量一般不超过8%-10%，但我国为尽可能消纳风电，有些电网已占到了17%甚至更高，达到了电网所能承受的极限。尽管如此，每年仍然会有大量的弃风电、仍然有大量的风电机组无法上网，造成国家大量的投入和资源不能发挥应有的效益。

发明内容

发明目的：本发明提供一种可再生能源发电输出功率自动稳定控制方法及装置，其目的是解决以往的可再生能源不稳定及源浪费的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种可再生能源发电输出功率自动稳定控制方法，其特征在于：该方法通过可再生能源发电设备输出功率潮流检测元件检测发电设备送出线的电参数信号及电功率潮流信号，通过发电现场环境气象测试仪采集发电现场风速也可以是太阳辐照强度信号，并将这些信号通过信号传输器件传输至智能分析控制装置。智能分析控制装置利用智能分析控制装置可事先设置输出功率曲线值及允许波动范围，并实时检测、计算、分析发电系统所输出的功率及各项电参数、判断现场环境气象的变化趋势，来控制该发电系统所带的可变负载的用电功率大小及可再生能源发电送出线的输出功率，进而抑制波动并控制可再生能源发电系统按事先设置的输出功率曲线值稳定地输出功率，同时对可变负载装置发出相应的操作指令并采集可变负载装置的用电功率值。

可再生能源发电设备输出功率潮流检测元件为传感器或检测仪；现场环境气象测试仪为风速仪和太阳辐射强度计。

可再生能源发电设备送出线的电参数信号及电功率潮流信号包括可再生能源发电场或发电机组送出线的输出功率值及输出电压值、周波值、输出电流值的信号，发电现场环境气象信号为风速信号或太阳辐照强度信号。

采集可再生能源发电设备送出线的电功率潮流信号和发电现场环境信号的过程中，先设置发电系统输出功率曲线值，对风发电场或风发电机组通过电压传感器检测其送出线的电压值也检测其汇流线或集电线的电压值，通过电流传感器检测其送出线的电流值，也检测功率变送器的功率值，同时利用风速检测仪检测现场风速值的大小及变化；对光伏发电场或发电机组通过电压传感器检测其送出线的电压值也检测其汇流线或集电线的电压值，通过电流传感器检测其送出线的电流值，也检测功率变送器的功率值，并同时由太阳辐射强度测试仪检测现场太阳辐射强度值的大小及变化。

可变负载装置是通过电力开关、接触器的闭合，分级、分步控制其用电功率的大小；或通过电力半导体器件控制和改变其用电功率的大小。

可变负载装置是由智能分析控制装置控制并采用权利要求5的控制方法控制的用电装置。

可变负载装置为电解铝装置、海水淡化装置或电热储能装置

现场环境气象趋势判断，对风能发电按《地面气象观测规范》所规定的测量方法和计算方法连续检测和计算其现场平均风速和最大风速，自动判断出风速增大或减小的趋势并发出相应信号；对光伏发电按《地面气象观测规范》所规定的测量方法连续检测和计算其现场的太阳辐射值，自动判断出太阳辐照度的增大或减小的趋势并发出相应信号。

当检测及测算出的现场发电设备输出功率值大于事先设定的输出功率曲线值的波动范围，利用智能分析控制装置向可变负载装置发出加大负载的指令；当检测及测算出的现场发电设备输出功率值小于事先设定的输出功率曲线值的波动范围，利用智能分析控制装置向可变负载装置发出减小负载的指令；在输出功率允许波动范围内环境气象趋势判断信号为指令信号发出前条件判断信号之一。

实施上述的可再生能源发电输出功率自动稳定控制方法所专用的可再生能源发电输出功率自动稳定控制装置，其特征在于：该装置包括可再生能源发电设备输出功率潮流检测元件、现场环境测试仪、智能分析控制装置及可变负载装置；可再生能源发电设备输出功率潮流检测元件、现场环境气象测试仪及可变负载装置均连接至智能分析控制装置，智能分析控制装置经检测元件接入电网。