[发明专利]一种复合可再生能源发电系统移动控制系统

说明书

本发明公开了一种复合可再生能源发电系统移动控制系统，属于电力系统微电网储能控制技术领域，包括复合可再生能源发电系统和控制系统，控制系统用于复合可再生能源发电系统的储能子系统，包括并网逆变器、集中控制器、PV阵列、功率调节器、逆变器A和多组蓄电池组，复合可再生能源发电系统包括光伏组件、风机、控制器、蓄电池、逆变器B和负载，功率调节器包括计测部、自动电压调整部、脉冲宽度调制信号生成部、逆变器C、存储部和功率控制器。本发明解决了目前复合可再生能源发电系统存在的控制策略不当导致蓄电池使用寿命缩短、减少储能能力、影响蓄电池使用寿命、且储能系统总体容量低、建设成本高等问题。

技术领域

本发明涉及一种移动控制系统，特别是涉及一种复合可再生能源发电系统移动控制系统，属于电力系统微电网储能控制技术领域。

背景技术

能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础。在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。但是人类在使用化石燃料的同时，也带来了严重的环境污染和生态系统破坏。近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏。各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。

风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处，是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电，风光互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流负载、直流负载等部分组成，系统结构图见附图。该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。

风、光这类新能源发电设备发电具有间歇性和随机性等特点，为了满足这类高渗透率系统的持续平稳供电需要，储能设备是必须要配备的。目前技术条件下，大容量储能依然以铅酸蓄电池为主。然而铅酸蓄电池在使用过程中，如果控制策略不得当，将直接导致蓄电池的使用寿命明显缩短，大幅减少应有储能能力。而风、光等能源间歇、分布、随机的发电特点，却要求储能装置必须经常处于在随机交替充放电的工作状态，这种工作状态将严重影响蓄电池的储能能力和使用寿命。目前针对以上问题，在独立微电网储能系统的设计中，一般采用以下两种具体解决方案：

一是使用新型蓄电池或储能装置，某些新型蓄电池可以避免深度放电或频繁充放对其使用寿命所产生的影响，但是其一般价格比较高，同时在使用过程中的其他附加条件要求可能较苛刻，或者有投资成本过高、技术不完善等缺点，单独使用难以满足储能需求；二是多种储能设备混合使用，组成混合储能系统，这种方法可以有效规避单一储能工作方式的一些缺点，具有一定的良好效果，但是由于混合储能系统的结构较复杂，组合方式多样，不同组合方式之间的优劣差异目前尚无定论，且其需要针对不同实例专门进行针对性的设计，并且控制策略复杂，实现过程中长时间的稳定性难以保证，同时其扩展性不好，在需要进行容量扩展的情况下一般需要变更控制策略，维护较困难。

而目前，针对微电网中铅酸蓄电池为储能元件的储能系统，中国专利，申请号为201210281726.8公开了一种针对独立式光伏发电系统蓄电池储能的分组控制方法，其核心策略是将蓄电池拆分为多个独立的蓄电池组，在不同的工作状态下使用不同的组以求避免蓄电池交替充放电的情况发生。但是此专利为了满足其保护蓄电池的目的，很大程度上牺牲了储能系统的整体性能，其控制策略只能实现某一时刻对单组蓄电池进行充放，其余蓄电池组则会处于空闲状态，因此为了满足功率需求较大的情况，就需要增加储能系统总体容量，使得建设成本增加，造成不必要的浪费。