[发明专利]一种微电网系统及其控制与发电量预测方法

说明书

一种微电网系统及其控制与发电量预测方法，微电网系统包括可再生能源发电系统、储能系统、用户负荷系统、柴油机组和控制系统，用户负荷系统将负荷分为可控负荷与不可控负荷进行趋势预测，统计负荷的峰谷电量，可控负荷能够在事故状态或可再生能源出力不足时切除，储能系统用于存储出力过剩的电能以及利用电网电价的峰谷差，在低谷时段进行储能，电价的高峰时段进行放电。发电量预测时光伏发电系统根据是否具备实测数据分为两种方式计算。本发明利用可再生能源能够保证海岛及偏远地区用户的可靠用电、降低用户的用电成本、减少环境污染，根据用电负荷变化投切可控负荷，维持微电网系统的自平衡。

技术领域

本发明涉及电能的供应及管理，具体涉及一种微电网系统及其控制与发电量预测方法。

背景技术

目前，随着经济技术不断的发展，带来的大气污染、土壤流失、水资源污染等问题，给广大人民群众的健康生活带来了严重的影响。以往的大电网供电模式不灵活，会出现限风限光等现象，电网体制的改革以及终端购售电的模式都给微电网的发展带来了空间。

就目前国内的微电网研究水平来看，多集中于两块内容，一个是电源管理控制装置以及控制理论基础，另一方面是从微电网电源管理、分布式电源出力平衡等方面进行研究，鲜有从整个微电网甚至区域能源互联网高度对发电、输配电、用户侧整个系统进行研究。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种微电网系统及其控制与发电量预测方法，适于海岛及偏远地区的用电方式设计，或者用于工业园区微电网系统的建立。

为了实现上述目的，本发明微电网系统采用的技术方案为：

包括可再生能源发电系统、储能系统、用户负荷系统、柴油机组以及控制系统；所述的可再生能源发电系统将可再生能源转化为电能；所述的储能系统用于存储出力过剩的电能以及利用电网电价的峰谷差，在低谷时段进行储能，电价的高峰时段进行放电；所述的用户负荷系统将负荷分为可控负荷与不可控负荷进行趋势预测，统计负荷的峰谷电量，其中，可控负荷能够在事故状态或可再生能源出力不足时切除；所述的柴油机组作为备用电源来保证系统的稳定性；所述的控制系统包括依次设置的数据采集器、控制器以及能源管理系统，所述的数据采集器采集用户侧负荷及可再生能源发电系统的运行数据，控制器一方面将数据采集器采集到的运行数据发送至能源管理系统，另一方面接收能源管理系统下发给用户侧负荷及可再生能源发电系统的命令，最后通过能源管理系统完成数据分析和趋势预测。

可再生能源发电系统包括光伏发电系统和风力发电系统；光伏发电系统包括屋顶分布式光伏系统及地面光伏系统；屋顶分布式光伏系统采用沿屋面铺设的方式，安装倾角θ等于铺设建筑物屋面的倾角；地面光伏系统按如下方式进行设置：首先确定光伏组件表面接收到辐照度最大时组件的安装倾角θ1，其次计算在光伏组件安装倾角θ1下的南北间安装间距s，此安装间距应保证在当地的太阳真时下，光伏组件在上午9：00至下午3:00之前不产生阴影遮挡，计算光伏组件南北间距：光伏组件的安装倾角为θ1，组件在支架上的斜面长度为L，微电网系统所在地的纬度为ψ，冬至日时的赤纬角δ为-23.45°，上午9:00对应的时角ω为45°；

由几何公式推导整理得光伏组件的安装间距s；

在间距s下计算光伏组件的发电量最大值对应的安装倾角θ；对两种模式的光伏系统，光伏组件均采取朝南布置，取0°，结合设计间距s确定光伏系统的安装容量P。