CN101438476A - 新的能量发电系统输出起伏缓和装置 - Google Patents
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Abstract
[问题]由通过把自然能转换成电能产生电功率的发电机产生的电功率是受气象条件的严重影响的，而发电设备中的发电机不能跟踪产生的电功率的功率起伏。[解决问题的手段]检测发电机产生的电功率并把它输入到变化率计算单元。给变化率计算单元提供正方向变化率设置值和负方向变化率设置值，这两个设置值设定为极限值作为变化量，该变化量小于发电设备中发电机的调节器能够跟踪的最大功率变化量。根据每个输入的信号，变化率计算单元计算充 电/放电指令值。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及利用自然能的发电系统，尤其是，本发明涉及新的能量发电系统输出起伏缓和装置，以缓和产生的电功率的起伏。
背景技术
[0002]利用自然能，例如，风力和日光的发电系统产生的电功率本身受到气象条件的严重影响。因此，人们提出各种方法以缓和电功率的起伏。例如，众所周知专利文献1涉及太阳能发电系统。
[0003]在专利文献1中，收集串联安装的太阳能电池的输出，而太阳能电池通过系统互连型逆变器连接到电力系统。此外，有存储装置的充电或放电电路互连在太阳能电池与逆变器之间。因此，太阳能电池输出的充电或放电是借助于充电或放电电路。于是，在充电或放电运行时的控制是这样的，检测太阳能电池的电功率，计算产生的功率的移动平均值，和实施充电或放电控制以吸收太阳能电池因太阳能辐射起伏引起的所产生的功率的起伏，以抑制反向功率流到电力系统中的起伏。
[0004]专利文献2公开另一种发电系统，其中在孤岛上安装的作为商品化功率源的柴油发电机和有严重输出起伏的风力发电系统连接成分布式功率源。在这个专利文献2中，有严重输出起伏的风力发电系统连接成分布式功率源。在这个专利文献2中，在利用逆变器和功率存储装置抑制有效功率起伏和无效功率起伏产生的频率起伏时，检测风力发电系统的有效功率起伏，有截止频率的高通滤波器用于从有效功率起伏中提取短周期起伏，并产生逆变器的有效功率命令值，其中截止频率是从柴油发电机的调节器特征的截止频率中导出的。
[0005]专利文献1：日本专利申请公开(tokkai)No.2001-5543。专利文献2：日本专利申请公开(tokkai)No.2000-4541。
发明内容
[0006]如上所述，在利用自然能的发电系统互连到作为功率源的电力系统的情况下，利用功率存储装置和逆变器抑制反向功率流的起伏。在该控制中，专利文献1计算电功率的移动平均值并响应基于这个计算值的信号，执行充电或放电控制。因此，产生以下的问题。就是说，移动平均得到输出级数y(nT)，它是输入信号级数x(nT)的移动平均。详细地说，若输入信号级数是用x(nT)表示，则从这个输入信号级数x(nT)中顺序地提取N个点(N表示执行移动平均的次数)，和把这N个点相加并把相加的结果除N以得到输出级数y(nT)，输出级数y(nT)是输入信号级数x(nT)的移动平均。所以，若增大执行移动平均的次数，则相加的数量就增大，存储过去输入的范围也相应地增大，从而超出控制算术运算设备的处理能力，或需要有高处理能力的昂贵控制算术运算设备。
[0007]此外，在利用上述这种移动平均的情况下，通常，在许多情况下采用这样一种方法，其中，环形缓冲器的所有字段(字段数对应于上述的N)在启动时被初始检测值所隐藏。若这个初始检测值是从不稳定输入数据等中导出的反常检测值，则留下反常检测值的影响，直至环形缓冲器中所有字段的检测结束。
[0008]此外，如在专利文献2中所描述的，通过检测有效功率的起伏量，在逆变器的命令值是借助于高通滤波器产生的情况下，在抑制起伏之后提供给电力系统的起伏量的梯度，是随起伏量的幅度而变化的。一般地说，输出变化率有一个极限，连接到电力系统的发电机能够跟踪这个起伏。所以，需要设定移动平均次数和截止频率，使系统受到的起伏是在发电机能够跟踪的极限内。然而，利用自然能的发电装置的输出变化量是很大的。即使借助于高通滤波器实施输出起伏的抑制，仍不能根据起伏量的幅度跟踪输出起伏的突变，因此，经常输出超出发电系统侧的发电机能够跟踪的范围的变化率。类似地，在借助于移动平均抑制输出起伏的情况下，经常输出超出发电机能够跟踪的范围的变化率。
[0009]因此，本发明的一个目的是提供一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，该装置提供不留下反常检测值影响的功率起伏，且发电设备中发电机的调节器和/或电力系统能够跟踪这个功率起伏，即使是在发电部件的输出起伏的突变期间。
[0010]按照本发明的一个方面，提供一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，包括：独立于电力系统的发电设备；发电部件，被配置成把自然能转换成电能以产生电功率，发电部件被互连到发电设备；在发电设备与发电部件之间有功率存储部件的充电或放电部件，充电或放电部件完成在电功率存储部件中存储的能量的充电或放电控制，以完成发电部件的输出与充电或放电部件的输出之间的加法和减法计算以缓和电功率的起伏；和变化率计算单元，其中检测和输入发电部件产生的电功率，并引入正方向变化率设置值和负方向变化率设置值，这两个设置值设定为极限值作为变化量，该变化量小于发电设备的调节器能够跟踪的最大功率变化量，变化率计算单元的输出与发电部件产生的电功率的检测值之间的差值给充电或放电部件提供充电或放电命令值。
[0011]按照本发明的另一个方面，提供一种用在利用自然能的发电系统的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，包括：电力系统；发电部件，被配置成把自然能转换成电能以产生电功率，该发电部件被互连到电力系统；有功率存储部件的充电或放电部件，该充电或放电部件被连接在电力系统与发电部件之间，充电或放电部件完成在电功率存储部件中存储的能量的充电或放电控制，以完成发电部件的输出与充电或放电部件的输出之间的加法和减法计算以缓和电功率的起伏；和变化率计算单元，其中检测和输入发电部件产生的电功率，并引入正方向变化率设置值和负方向变化率设置值，这两个设置值设定为极限值作为变化量，该变化量小于电力系统能够跟踪的最大功率变化量，变化率计算单元的输出与发电部件产生的电功率的检测值之间的差值给充电或放电部件提供充电或放电命令值。
[0012]按照本发明的另一个方面，提供一种用在利用自然能的发电系统的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，包括：电力系统；发电部件，被配置成把自然能转换成电能以产生电功率，该发电部件被互连到发电设备，该发电设备被连接到电力系统；有功率存储部件的充电或放电部件，该充电或放电部件被连接在电力系统，有发电设备的系统，和发电部件之间，并完成在电功率存储部件中存储的能量的充电或放电控制，以完成发电部件的输出与充电或放电部件的输出之间的加法和减法计算以缓和电功率的起伏；和变化率计算单元，其中检测和输入发电部件产生的电功率，并引入正方向变化率设置值和负方向变化率设置值，这两个设置值设定为极限值作为变化量，该变化量小于发电部件的调节器能够跟踪的最大功率变化量，变化率计算单元的输出与发电部件产生的电功率的检测值之间的差值给充电或放电部件提供充电或放电命令值。
[0013]按照本发明的另一个方面，提供一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，其中变化率计算单元比较其变化率限制部件在上一次抽样时的计算值与每一次抽样允许的变化量上限值的和值与发电部件产生的电功率的输入检测值，当发电部件产生的电功率的检测值大于该和值时，提供该和值用于变化率计算单元的输出；比较变化率限制部件在上一次抽样时的计算值与每一次抽样允许的变化量下限值的差值与发电部件的电功率检测值，当发电部件产生的电功率检测值小于该差值时，提供该差值用于变化率计算单元的输出；和当发电部件产生的电功率的检测值等于或小于该和值并且等于或大于该差值时，提供发电部件产生的电功率检测值用于变化率计算单元的输出。
[0014]按照本发明的另一个方面，提供一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，其中检测功率存储装置的剩余量并输出到极限值校正部件，极限值校正部件的校正值提供正方向变化率设置值和负方向变化率设置值。
[0015]按照本发明的另一个方面，提供一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，其中发电设备包括：微型水力发电设备，柴油机发电设备，或燃气机发电设备。
附图说明
[0016]图1是代表根据本发明第一个优选实施例的配置图。
图2是变化率计算单元的配置图。
图3是变化率计算单元的工作流程图。
图4是功率起伏缓和的比较图，图4中的(a)代表在不执行校平时的发电机负载状态图，和图4中的(b)代表在执行起伏缓和时的发电机负载状态图。
图5是代表根据本发明第二个执行状态的配置图。
图6是代表根据本发明第三个执行状态的配置图。
图7是代表根据本发明第四个执行状态的配置图。
具体实施方式
[0017]以下，参照附图详细地描述按照本发明的优选实施例。
[0018]图1是代表根据本发明一个优选实施例的配置图。1表示发电部件，具体是图1中的太阳能电池，它把自然能转换成电能以完成发电。在太阳能电池的情况下，太阳能电池是互相串联和并联安装的。2表示DC/DC变换器，控制该变换器可以使太阳能电池的输出功率最大。3表示包含DC/DC变换器的充电或放电部件。4表示由电池或双层电容器构成的电功率存储部件。双层电容器适用于电功率存储部件4，它能够在输出起伏突变时输出大电流。
[0019]5表示互连的逆变器，它把发电部件1产生的输出电压或电功率存储部件4中存储的电功率电压变换成交流电压，它与互连方的电压有相同的幅度和相同的相位，并使反向功率流到该方的系统中。6表示发电设备，其中利用小水力发电设备或柴油机发电设备。发电设备6的输出通过变压器7输出到电力系统。8表示负载，10表示变化率计算单元。这个变化率计算单元10的作用是限制发电部件1产生的电功率的检测值的变化率(每一次抽样的变化量)，这些极限值中的每个极限值设定为小于发电设备的发电机的调节器和/或电力系统能够跟踪的最大电功率变化量的变化率，发电设备连接到电力系统。因此，变化率计算单元10的输出是发电设备6中的发电机调节器能够跟踪和/或电力系统能够跟踪的起伏分量。在减法部件9中取出相对于发电部件1产生的电功率的检测值的差值。在其信号的极性指出差值是正的情况下，给充电或放电部件3输出放电命令。在其信号的极性指出差值是负的情况下，给充电或放电部件3输出充电命令。
[0020]应当注意，在发电部件1是由风力发电机构成和采用DC链路方法的情况下，利用AC/DC变换器代替DC/DC变换器2，而在采用AC链路方法的情况下，就不需要变换器2。此外，在AC链路方法的情况下，双向导电逆变器的逆变器构成图1所示的逆变器5。在充电或放电部件3中执行的充电或放电命令是在逆变器5中执行的，且它串联连接到电功率存储部件4或串联连接到电功率存储部件4和充电或放电部件3。这些串联连接的电路连接到发电设备6与发电部件1之间的互连系统。
[0021]图2是变化率计算单元10的方框图。11表示发电部件1产生的功率检测值，发电部件1把自然能转换成电能以产生电能。它的检测值输出到变化率限制部件20和减法部件9。12表示发电部件1产生的电功率的正方向变化率设置值，13表示负方向变化率设置值。每个设置值是允许的变化率的上限值或下限值，发电设备6或电力系统能够跟踪这个变化率。14表示在预定时间间隔输出的抽样信号。16和17表示乘法部件，每当产生抽样信号时，乘法部件16输出正方向变化率极限值到加法部件18。此外，乘法部件17输出负方向变化率极限值到减法部件19。15表示延迟部件，其中存储变化率限制部件20的计算值。这个延迟部件15提供变化率计算单元10的输出值，它是在一个抽样时间之前由变化率计算单元10计算的。
[0022]应当注意，若抽样间隔与起伏周期比较太短，则两个相邻抽样周期之间的变化率总是落在上限值和下限值以内，从而不执行补偿操作。与此相反，抽样间隔与起伏周期比较太长，则补偿操作不能跟踪，输出起伏直接地出现在电力系统和负载上。因此，抽样间隔设定为比发电部件1的输出起伏周期长，假设该周期是最短的，且抽样间隔设定为比不产生影响的周期短，即使输出起伏直接出现在电力系统上。此外，按照与设定抽样间隔相同的方式，变化率的上限值和下限值的数值设定变得很重要，考虑到这些情况，可以合理地确定这些设置值。
[0023]以下描述按照本发明第一个实施例的动作。发电部件1把自然能转换成电能以完成发电，它产生的输出提供给逆变器5。逆变器5把输入的产生的电功率转换交流电压，其幅度与互连方的幅度相同，而其相位与提供给互连方的相位相同。发电部件1产生的输出是由附图中没有画出的检测部件检测，并输出到变化率计算单元10的变化率限制部件20和减法部件9。在此之前，变化率计算单元10输入来自设置部件(未画出)的正方向变化率设置值和负方向变化率设置值。当输出抽样信号与一个抽样周期之前的计算值执行加法和减法运算时，把每个设置值提供给乘法部件16和17，并输出到加法部件18和减法部件19。得到的信号输出到变化率限制部件20。
[0024]图3表示变化率限制部件20的工作流程图。在步骤S1，变化率计算单元10比较发电部件1产生的功率的输入检测值与加法部件18的输出信号，即，可比较地确定产生的电功率的检测值PD与允许变化率的上限值SUL。若产生的电功率的检测值大于有上限值的产生的电功率的计算值，则程序进行到步骤S3。在步骤S3，变化率计算单元执行这样的过程，一个抽样间隔之前的数值+允许的变化率(加法部件18的输出SUL)，用于变化率限制部件20的计算值(变化率计算单元10的输出OV)。
[0025]另一方面，若在步骤S1中输入的产生电功率小于加法部件18的输出值，则程序进行到步骤S2。在步骤S2，变化率计算单元10比较发电部件1产生的输出与减法部件19的输出信号SLL，即，可比较地确定产生的电功率检测值与一个抽样间隔之前的计算值-允许的变化率。若产生的电功率检测值小于该计算值与下限值之间的差值，则程序进行到步骤S4。在步骤S4，变化率计算单元10执行这样的过程，变化率限制部件20在一个抽样间隔之前的计算值-允许的变化率(减法部件19的输出SLL)，用于变化率限制部件20的计算值(变化率计算单元10的输出OV)。在步骤S2，若电功率检测值的检测值大于减法部件19的输出值，则变化率计算单元10执行这样的过程，变化率计算单元20的计算值是电功率检测值的检测值PD。然后，在减法部件19中执行变化率限制部件20的计算值COV与电功率检测值PD之间的减法运算，并把减法结果输出到充电或放电部件3，用于电功率存储部件4的充电或放电命令值。因此，发电部件1产生的电功率的任何一个或多个起伏分量超过发电机6的原动力调节器的以下特征，给功率存储部件4提供充电或放电命令值。可以抑制根据发电部件1的输出与功率存储部件4的输出之和的功率起伏分量到调节器能够跟踪的范围。
[0026]因此，在这个优选实施例中，可以抑制从变化率计算单元10输出的充电或放电量的命令值到发电机6的调节器能够充分跟踪的电功率起伏内。因此，在系统互连点的电功率变得很稳定，并可以消除发电部件1的输出起伏产生的不良影响。
[0027]图4表示按照本发明的缓和控制电功率起伏的发电机的负载起伏。图4(a)表示不执行产生的功率起伏缓和控制的情况，而图4(b)表示按照本发明的发电机负载起伏。
[0028]图5表示第二个优选实施例。它与图1所示第一个实施例的不同点是，变化率极限值(变化率设置值)是随电功率存储量而变化的。就是说，21表示电功率存储量的检测部件。借助于检测部件检测的检测值被输出到极限值校正部件22。在极限值校正部件22中，相对于功率存储量的正方向变化率极限值和负方向变化率极限值的校正量是以表格形式形成的，并根据存储量设定每个变化率极限值。其他的情况与以上描述的相同，此处省略对它们的描述。
[0029]在这个优选实施例中，考虑到功率存储部件的剩余量，设定变化率的上限值和下限值。因此，可以实现更稳定的电功率控制。
[0030]图6表示第三个优选实施例，它是在图1所示的结构中去掉发电设备6和发电部件1互连到电力系统的情况。在这个实施例中，变化率计算单元10为了提供发电部件1产生的电功率检测值的变化率极限值，上限值和下限值被设定为极限值作为变化量，该变化量小于互连的电力系统能够跟踪的最大电功率变化量。这个控制是与参照图1至3描述的控制相同，此处省略对它的详细描述。此外，如图5所示，当然可以添加功率存储量检测部件21和极限值校正部件22到变化率计算单元10中。
[0031]在这个优选实施例中，可以抑制功率起伏到电力系统能够跟踪的电功率起伏。因此，可以缓和连接到这个电力系统的负载上的电功率起伏。此外，在发电部件1互连到电力系统的情况下，发电机1的输出对于发电部件1的输出起伏的影响是敏感的，因此，输出起伏变得很大，例如，在这种孤岛上的小规模电力系统中对发电机输出的依赖关系是很高的情况下，或在电力系统的终端，实现在电力系统内的协调是困难的情况下。然而，按照本发明，即使在这种情况下，电力系统的输出也是稳定的，利用电功率起伏缓和控制获得的效果变得很显著。
[0032]图7表示第四个优选实施例，它是在图1或图5所示实施例的电力系统情况下。在这个实施例的变化率计算单元10中，按照与图1所示实施例的相同方式，给产生的电功率的检测值的变化率提供极限值，而且为变化量设定的该极限值小于发电设备中发电机的调节器能够跟踪的最大电功率变化量，它按照与图1等所示实施例的相同方式并且执行与图1所示实施例的相同计算，并输出充电或放电命令值。
[0033]在这个优选实施例中，可以抑制电功率起伏到发电设备中发电机的调节器能够跟踪的功率起伏电平。因此，可以缓和连接到另一个电力系统的负载上的功率起伏。应当注意，除了图6所示实施例中的发电设备以外，对发电设备没有施加特殊的限制。特别是，在小风力发电设备，柴油机发电设备，或燃气机发电设备的情况下，能够利用通常配备的输出调整功能。因此，可以施加功率起伏的缓和控制到一般现有的微型水力发电设备，柴油机发电设备，和燃气机发电设备。此外，由于构造的发电系统中有组合使用的微型水力发电设备，柴油机发电设备，或燃气机发电设备，来自发电系统的反向功率流可以保持恒定，且发电部件是由光生伏打发电系统构成。因此，可以减小白昼发电设备产生的电功率和增大夜间发电设备产生的电功率，所以，可以得到光生伏打发电与发电设备之间的互补效应。
[0034]如上所述，按照本发明，充电或放电量的命令值是变化率计算单元的输出与发电部件产生的电功率的检测值之间的差值，即使输入反常检测值，它不会影响在反常值之后的命令值。于是，功率起伏被抑制在发电设备中发电机的调节器和/或发电设备能够充分跟踪的范围内。因此，当发电部件互连到发电设备和/或发电系统时，电功率变得很稳定，并可以缓和发电部件的输出起伏对电力系统，发电设备或负载的不良影响。
[0035]此外，由于变化率的计算信号用于完成功率起伏的缓和控制，与利用移动平均比较，以前一次存储的值，加法和减法运算可以是两次，且比较运算也可以是两次。因此，通过少量计算，可以实现电功率起伏的功率起伏缓和控制，并能够快速响应功率起伏的跟踪控制。此外，与利用移动平均或高通滤波器的方法比较，即使发电部件中产生的电功率的变化量很大，功率存储部件是受充电或放电控制的。因此，可以抑制在起伏缓和之后的功率起伏到发电机的调节器和/或电力系统能够跟踪的范围内。因此，可以提高电功率的质量。
[0036]此外，由于完成功率起伏的缓和控制，该控制协调电力系统或发电设备与功率存储部件之间的作用，在去掉发电设备和发电部件连接到没有发电设备的电力系统上时，功率起伏可以被抑制在电力系统能够跟踪的范围内。因此，可以缓和连接到该系统的负载上的功率起伏。当发电设备连接到电力系统时，功率起伏可以被抑制在发电设备中发电机的调节器能够跟踪的范围内。因此，可以消除连接到该系统的负载和电力系统上功率起伏的影响。于是，在实施上述协调操作时，仅在电力系统和发电部件不能响应的持续时间内，可以补偿电功率存储部件。因此，可以减小功率存储部件的设备容量。
[0037]此外，在微型水力发电设备，柴油机发电设备，或燃气机发电设备的情况下，按照本发明功率起伏的缓和控制允许利用通常安装在发电设备中的调节器的输出调节功能。因此，它可以应用于这些发电设备上。在微型水力发电设备，柴油机发电设备，或燃气机发电设备组合的发电系统中，来自发电部件的功率流可以保持为恒定值。此外，由于发电部件是由光生伏打发电系统构成，可以减小白昼发电设备产生的电功率和增大夜间发电设备产生的电功率。因此，可以实现光生伏打发电与发电设备之间的互补效应。应当注意，在发电部件互连到电力系统的情况下，在连接到发电部件的电力系统是小规模的情况下，或在连接到发电部件的电力系统是位于终端的情况下，电力系统对于发电部件的输出起伏是敏感的。然而，按照本发明的输出起伏缓和控制，电力系统的输出变得很稳定，且输出起伏抑制的效果变得很显著。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，包括：
独立于电力系统的发电设备；
发电部件，被配置成把自然能转换成电能以产生电功率，该发电部件被互连到发电设备；
在发电设备与发电部件之间有功率存储部件的充电或放电部件，充电或放电部件完成在电功率存储部件中存储的能量的充电或放电控制，以完成发电部件的输出与充电或放电部件的输出之间的加法和减法计算以缓和电功率的起伏；和
变化率计算单元，其中检测和输入发电部件产生的电功率，并引入正方向变化率设置值和负方向变化率设置值，这两个设置值设定为极限值作为变化量，该变化量小于发电设备的调节器能够跟踪的最大功率变化量，变化率计算单元的输出与发电部件产生的电功率检测值之间的差值给充电或放电部件提供充电或放电命令值，其中变化率计算单元比较其变化率限制部件在上一次抽样时的计算值与每一次抽样允许的变化量上限值的和值与发电部件产生的电功率的输入检测值，当发电部件产生的电功率的检测值大于该和值时，提供该和值用于变化率计算单元的输出；比较变化率限制部件在上一次抽样时的计算值与每一次抽样允许的变化量下限值的差值与发电部件的电功率的检测值，当发电部件产生的电功率的检测值小于该差值时，提供该差值用于变化率计算单元的输出；而当发电部件产生的电功率的检测值等于或小于该和值并且等于或大于该差值时，提供发电部件产生的电功率的检测值用于变化率计算单元的输出。
2.一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，包括：
电力系统；
发电部件，被配置成把自然能转换成电能以产生电功率，该发电部件被互连到电力系统；
有功率存储部件的充电或放电部件，该充电或放电部件被连接在电力系统与发电部件之间，该充电或放电部件完成在电功率存储部件中存储的能量的充电或放电控制，以完成发电部件的输出与充电或放电部件的输出之间的加法和减法计算以缓和电功率的起伏；和
变化率计算单元，其中检测和输入发电部件产生的电功率，并引入正方向变化率设置值和负方向变化率设置值，这两个设置值设定为极限值作为变化量，该变化量小于电力系统能够跟踪的最大功率变化量，变化率计算单元的输出与发电部件产生的电功率的检测值之间的差值给充电或放电部件提供充电或放电命令值，其中变化率计算单元比较其变化率限制部件在上一次抽样时的计算值与每一次抽样允许的变化量上限值的和值与发电部件产生的电功率的输入检测值，当发电部件产生的电功率的检测值大于该和值时，提供该和值用于变化率计算单元的输出；比较变化率限制部件在上一次抽样时的计算值与每一次抽样允许的变化量下限值的差值与发电部件的电功率的检测值，当发电部件产生的电功率的检测值小于该差值时，提供该差值用于变化率计算单元的输出；而当发电部件产生的电功率的检测值等于或小于该和值并且等于或大于该差值时，提供发电部件产生的电功率的检测值用于变化率计算单元的输出。
3.一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，包括：
电力系统；
发电部件，被配置成把自然能转换成电能以产生电功率，该发电部件被互连到发电设备，该发电设备被连接到电力系统；
有功率存储部件的充电或放电部件，该充电或放电部件被连接在电力系统，有发电设备的系统，和发电部件之间，并完成在电功率存储部件中存储的能量的充电或放电控制，以完成发电部件的输出与充电或放电部件的输出之间的加法和减法计算以缓和电功率的起伏；和
变化率计算单元，其中检测和输入发电部件产生的电功率，并引入正方向变化率设置值和负方向变化率设置值，这两个设置值设定为极限值作为变化量，该变化量小于发电部件的调节器能够跟踪的最大功率变化量，变化率计算单元的输出与发电部件产生的电功率的检测值之间的差值给充电或放电部件提供充电或放电命令值，其中变化率计算单元比较其变化率限制部件在上一次抽样时的计算值与每一次抽样允许的变化量上限值的和值与发电部件产生的电功率的输入检测值，当发电部件产生的电功率的检测值大于该和值时，提供该和值用于变化率计算单元的输出；比较变化率限制部件在上一次抽样时的计算值与每一次抽样允许的变化量下限值之间的差值与发电部件的电功率的检测值，当发电部件产生的电功率的检测值小于该差值时，提供该差值用于变化率计算单元的输出；而当发电部件产生的电功率的检测值等于或小于该和值并且等于或大于该差值时，提供发电部件产生的电功率的检测值用于变化率计算单元的输出。
4.按照以上权利要求1至3中任何一项的用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，其中功率存储装置的剩余量被检测并被输出到极限值校正部件，极限值校正部件的校正值提供正方向变化率设置值和负方向变化率设置值。
5.按照以上权利要求1或3或4中任何一项的用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，其中发电设备包括：微型水力发电设备，柴油机发电设备，或燃气机发电设备。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
基于PCT第19条第一款的修改声明
1、原权利要求4加到了原权利要求1-3中，形成修改后的权利要求1-3。
2、由于原权利要求4已经加到了原权利要求1-3中，删除了原权利要求4。
3、删除原权利要求4的同时，权利要求5和6的从属关系已经修改。
Claims (6)
1.一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，包括：
独立于电力系统的发电设备；
发电部件，被配置成把自然能转换成电能以产生电功率，该发电部件被互连到发电设备；
在发电设备与发电部件之间有功率存储部件的充电或放电部件，充电或放电部件完成在电功率存储部件中存储的能量的充电或放电控制，用于完成发电部件的输出与充电或放电部件的输出之间的加法和减法计算以缓和电功率的起伏；和
变化率计算单元，其中检测和输入发电部件产生的电功率，并引入正方向变化率设置值和负方向变化率设置值，这两个设置值设定为极限值作为变化量，该变化量小于发电设备的调节器能够跟踪的最大功率变化量，变化率计算单元的输出与发电部件产生的电功率检测值之间的差值给充电或放电部件提供充电或放电命令值。
2.一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，包括：
电力系统；
发电部件，被配置成把自然能转换成电能以产生电功率，该发电部件被互连到电力系统；
有功率存储部件的充电或放电部件，充电或放电部件连接在电力系统与发电部件之间，充电或放电部件完成在电功率存储部件中存储的能量的充电或放电控制，以完成发电部件的输出与充电或放电部件的输出之间的加法和减法计算以缓和电功率的起伏；和
变化率计算单元，其中检测和输入发电部件产生的电功率，并引入正方向变化率设置值和负方向变化率设置值，这两个设置值设定为极限值作为变化量，该变化量小于电力系统能够跟踪的最大功率变化量，变化率计算单元的输出与发电部件产生的电功率检测值之间的差值给充电或放电部件提供充电或放电命令值。
3.一种用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，包括：
电力系统；
发电部件，被配置成把自然能转换成电能以产生电功率，该发电部件被互连到发电设备，该发电设备被连接到电力系统；
有功率存储部件的充电或放电部件，充电或放电部件连接在电力系统，有发电设备的系统，和发电部件之间，并完成在电功率存储部件中存储的能量的充电或放电控制，以完成发电部件的输出与充电或放电部件的输出之间的加法和减法计算以缓和电功率的起伏；和
变化率计算单元，其中检测和输入发电部件产生的电功率，并引入正方向变化率设置值和负方向变化率设置值，这两个设置值设定为极限值作为变化量，该变化量小于发电部件的调节器能够跟踪的最大功率变化量，变化率计算单元的输出与发电部件产生的电功率检测值之间的差值给充电或放电部件提供充电或放电命令值。
4.按照以上权利要求1至3中任何一项的用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，其中变化率计算单元比较其变化率限制部件在上一次抽样时的计算值与每一次抽样允许的变化量上限值的和值与发电部件产生的电功率的输入检测值，当发电部件产生的电功率检测值大于该和值时，提供该和值用于变化率计算单元的输出；比较变化率限制部件在上一次抽样时的计算值与每一次抽样允许的变化量下限值的差值与发电部件的电功率检测值，当发电部件产生的电功率检测值小于该差值时，提供该差值用于变化率计算单元的输出；而当发电部件产生的电功率检测值等于或小于该和值并且等于或大于该差值时，提供发电部件产生的电功率检测值用于变化率计算单元的输出。
5.按照以上权利要求1至4中任何一项的用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，其中检测功率存储装置的剩余量并输出到极限值校正部件，极限值校正部件的校正值提供正方向变化率设置值和负方向变化率设置值。
6.按照以上权利要求1或3至5中任何一项的用在利用自然能的发电系统中的新的能量发电系统输出起伏缓和装置，其中发电设备包括：微型水力发电设备，柴油机发电设备，或燃气机发电设备。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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