[发明专利]一种新能源光伏发电自稳态输出调整方法及装置

权利要求书

1.一种新能源光伏发电自稳态输出调整方法，其特征在于：包括以下步骤，

根据光伏板历史发电功率数据预测下一时段无云层遮挡状态的发电功率；

观测天空中云层的分布以及状态，预测下一时段光伏板输出电功率；

实时监测光伏板输出电功率，并结合对下一时段光伏板电功率的预测，对输出的电流和电压进行平滑处理；

根据用电负载调整总输出电功率；

所述根据光伏板历史发电功率数据预测下一时段无云层遮挡状态的发电功率，包括，

所述光伏板历史发电功率数据中包括被云层遮挡时间段数据以及无云层遮挡状态发电数据，将日照长度相同且当天太阳高度最高点相同的当天工作时间-发电功率曲线进行对比；

截取曲线中重合的最大值，组合而成的新曲线；

求取新曲线关于工作时间的导函数，导函数在工作时间区间内，有且仅有一个零点，则该新曲线即为当天无云层遮挡工作时间-发电功率曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：若所述新曲线在工作时间区间内存在两个或以上零点，则在误差允许范围内，将相邻工作日的无云层遮挡工作时间-发电功率曲线进行等效替换；

并且结合日照长度以及当天太阳最高点的差异对等效替换的无云层遮挡工作时间-发电功率曲线进行修正。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述观测天空中云层的分布以及状态，预测下一时段光伏板输出电功率，包括，

观测t₀时刻天空云朵的位置、形状以及颜色，所述位置包括云朵的三维空间坐标，所述形状包括云朵的边界以及大小，所述颜色包括云朵各个像素点的RGB值；

在t₁时刻重复上述观测步骤；

根据t₀至t₁时刻云朵的变化差值，建立与下一时间段内光伏板输出电功率的映射；

将上述的映射输入神经网络进行训练，得到云层-输出电功率预测模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述实时监测光伏板输出电功率，并结合对下一时段光伏板电功率的预测，对输出的电流和电压进行平滑处理，包括，

根据下一时段光伏板电功率的预测，对电功率做关于时间的积分，得出下一时段内的发电总量；

当下一时段内的发电总量高于负载端的需求量，则将电能进行存储；

当下一时段内的发电总量低于负载端的需求量，则释放被存储的电能；

在存储/释放电能过程中，保持下一时段内总输出电压和电流的稳定。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述将电能进行存储，包括，

当多余发电量低于电容器的可用余量，则将多余电能存储电容器，此过程中通过控制接入电容器的电压，实现总输出电流和电压的稳定；

当多余发电量高于电容器的可用余量，则将光伏板接入电机，将电能转化为飞轮的动能，此过程中通过控制接入电机的电压，实现总输出电流和电压的稳定；

当飞轮的动能不足以容纳多余电能的能量，则将电机驱动气泵转动，将电能转化为压缩空气的内能，此过程中通过控制空气压缩速率的方式实现总输出电流和电压的稳定。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述释放被存储的电能，包括，

当缺口发电量低于电容器内的可用电能，则将可用电能释放进入总输出电路，此过程中通过控制接入电容器的电压，实现总输出电流和电压的稳定；

当缺口发电量高于电容器的可用电能，则将电机接入总输出电路，将飞轮的动能转化为电能，此过程中通过控制电机的接入通断，以脉冲宽度调制的方式实现总输出电流和电压的稳定；

当飞轮的动能低于电能缺口，则释放压缩空气的内能转化为机械能驱动电机转动，最终转化为电能接入总输出电路，此过程中通过控制压缩气体的释放流速，实现总输出电流和电压的稳定。

7.一种新能源光伏发电自稳态输出调整装置，其特征在于：所述装置能够实现如权利要求1-6任一项所述的方法。