CN116231751B - 一种光伏发电输出功率控制策略 - Google Patents
一种光伏发电输出功率控制策略 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116231751B CN116231751B CN202310147868.3A CN202310147868A CN116231751B CN 116231751 B CN116231751 B CN 116231751B CN 202310147868 A CN202310147868 A CN 202310147868A CN 116231751 B CN116231751 B CN 116231751B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electric energy
- power
- photovoltaic
- inverter
- power control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 31
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 21
- 238000013210 evaluation model Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 7
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims description 6
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
- H02J3/466—Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/004—Generation forecast, e.g. methods or systems for forecasting future energy generation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
- H02J2300/26—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin involving maximum power point tracking control for photovoltaic sources
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
本发明公开了一种光伏发电输出功率控制策略,涉及光伏发电技术领域,包括获取气象台发布的日照数据,并基于日照数据提取出光照特征数据,根据光照特征数据确定预测电能量;获取预设周期内的实际电能量,根据预测电能量和实际电能量构建比对阵列;根据比对阵列判断预测电能量和实际电能量是否相匹配,根据匹配结果确定光伏发电系统的目标输出功率;根据电网调度指令的有无选择对应的功率控制模式,并根据目标输出功率进行功率控制;若存在电网调度指令,则选择第一功率控制模式进行功率控制;若不存在电网调度指令,则选择第二功率控制模式进行功率控制。提高了功率控制的准确性,保证了光伏发电系统的安全长久运行。
Description
技术领域
本申请涉及光伏发电技术领域,更具体地,涉及一种光伏发电输出功率控制策略。
背景技术
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
现有技术中,往往通过最大功率点跟踪算法进行光伏的输出功率控制,但是,因为预测的未来电能不准确而无法判断当前的电量是否存在问题,光伏系统内阻受外界影响而变化等因素,导致输出的功率并非为最大功率。
因此,如何提高输出功率控制的准确性,是目前有待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种光伏发电输出功率控制策略,用以解决现有技术中输出功率控制不准确的技术问题。包括:
获取气象台发布的日照数据,并基于日照数据提取出光照特征数据,根据光照特征数据确定预测电能量;
获取预设周期内的实际电能量,根据预测电能量和实际电能量构建比对阵列;
根据比对阵列判断预测电能量和实际电能量是否相匹配,根据匹配结果确定光伏发电系统的目标输出功率;
根据电网调度指令的有无选择对应的功率控制模式,并根据目标输出功率进行功率控制;
若存在电网调度指令,则选择第一功率控制模式进行功率控制;
若不存在电网调度指令,则选择第二功率控制模式进行功率控制。
本申请一些实施例中,根据特征数据确定预测电能量,包括:
根据光照特征数据确定产生太阳能,获取光伏阵列预设范围之内的地形特征和每组光伏阵列所处的具体位置;
根据光伏阵列预设范围之内的地形数提取出地形特征数据,基于每组光伏阵列所处的具体位置构建三维空间;
将每组光伏阵列在三维空间中作为一条线段,并选取该线段上若干个点作为第一特征点,将太阳一天相对于光伏阵列的运动轨迹作为一条曲线,并选取该曲线上若干个点作为第二特征点,且不同时刻对应有不同的第二特征点;
基于地形特征和三维空间坐标确定每组光伏阵列对应的太阳能转换率;
太阳能转换率公式为:
其中,为当前时刻第k个光伏阵列对应的太阳能转化率,/>为距离对应的转换权重,/>为地形特征对应的转换权重,/>为第i个第一特征点对应的三维空间坐标,/>为当前时刻对应的第二特征点,/>为e的指数函数,n为第k个光伏阵列在三维空间的第一特征点个数,/>为第j个地形特征对应的权重,/>为第j个地形特征数据参数,m为第k个光伏阵列被地形影响的地形特征数据量;
基于产生太阳能和太阳能转换率确定原始电能,并将原始电能作为预测电能。
本申请一些实施例中,根据预测电能量和实际电能量构建比对阵列,包括:
获取预设周期内的预测电能量,构建实际电能量的第一曲线和预测电能量的第二曲线,将第一曲线和第二曲线进行对齐处理,以得到比对阵列。
本申请一些实施例中,根据比对阵列判断预测电能量和实际电能量是否相匹配,包括:
若对齐结果趋于一致,则预测电能量和实际电能量相匹配;
若对齐结果不趋于一致,则将第一曲线按照偏离位置进行调整,并得到第三曲线,对比第二曲线和第三曲线,将满足预设映射关系的元素形成第一集合,将不满足预设映射关系的元素形成第二集合,基于第一集合中元素个数和第二集合中元素个数确定映射失败率,根据预设周期长度确定映射阈值;
若映射失败率不超过映射阈值,则预测电能量与实际电能量相匹配;
若映射失败率超过映射阈值,则预测电能量与实际电能量不匹配;
其中,元素为电能量。
本申请一些实施例中,若预测电能量与实际电能量不匹配,则在确定光伏系统的目标输出功率之前进行电流调整,包括:
获取光伏系统当前内阻,判断光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差是否在预设区间内;
若光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差处于预设区间内,则重新判断预测电能量与实际电能量的匹配关系;
若光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差未处于预设区间内,则根据光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差量调整当前电流,直至光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差处于预设区间内;
并获取电流调整量和下一个预设周期内的内阻影响量,以确定下个预设周期内内阻发生变化的概率,下个预设周期内内阻发生变化的概率公式为:
其中,为下个预设周期内内阻发生变化的概率,/>为第i个内阻影响量对应的权重,/>为第i个内阻影响量参数,/>为规定影响量大小,/>为e的指数函数,s为映射失败率;
若下个预设周期内内阻发生变化的概率超过概率阈值,则根据电流调整量确定下个预设周期内的电流调整量,下个预设周期内的电流调整量公式为:
其中,为下个预设周期内的电流调整量,/>为上一次的电流调整量的第一函数,/>为上一次的电流调整量的第二函数,/>为上一次的电流调整量的第三函数,i为上一次的电流调整量,a、b、c、d均为常数;
根据下个预设周期内的电流调整量对下个预设周期的电流进行调整。
本申请一些实施例中,根据匹配结果确定光伏系统的目标输出功率,包括:
若预测电能量与实际电能量相匹配,则根据预测电能量确定目标输出功率;
若预测电能量与实际电能量不匹配,则建立目标函数模型,以确定目标输出功率。
本申请一些实施例中,建立目标函数模型,以确定目标输出功率,包括:
目标函数模型公式为:
其中,为电能交换的最小成本,z为一天内预设周期的次数,/>为第i个预设周期,/>为第i个预设周期内光伏发电系统与电网间的交换功率,/>为第i个周期对应的电网发电成本,x为一天内电流调整次数,/>为第j次电流调整时间,/>为第j次调整所浪费功率,/>为第j次调整对应的成本;
根据目标函数模型确定目标输出功率。
本申请一些实施例中,选择第一功率控制模式进行功率控制,包括:
接收电网调度指令里的电网调度功率,确定电网调度功率与目标输出功率的差量;
若电网调度功率与目标输出功率的差量在安全范围内,则根据各光伏阵列的最大发电能力的比例分配各逆变器的功率;
若电网调度功率与目标输出功率的差量超出安全范围内,则建立逆变器的评价模型,根据逆变器的评价模型进行逆变器的轮换,以控制功率。
本申请一些实施例中,建立逆变器的评价模型,根据逆变器的评价模型进行逆变器的轮换,包括:
逆变器的评价模型公式为:
其中,为第i个逆变器的评价度,/>为逆变器对应的系数,/>为第i个逆变器的寿命影响权重,/>为第i个逆变器所有寿命影响量之和,/>为第i个逆变器的发电质量影响权重,/>为第i个逆变器所有发电质量影响量之和;
根据评价度的大小关系构建逆变器顺序阵列,并将逆变器顺序阵列中的元素进行映射,得到对应的每个逆变器的值班时间,建立逆变器值班阵列;
根据电网调度功率、逆变器值班阵列和逆变器顺序阵列确定值班的逆变器和休眠的逆变器。
本申请一些实施例中,若不存在电网调度指令,则选择第二功率控制模式进行功率控制,包括:
按照目标输出功率进行输出,并对各逆变器进行MPPT控制。
通过应用以上技术方案,获取气象台发布的日照数据,并基于日照数据提取出光照特征数据,根据光照特征数据确定预测电能量;获取预设周期内的实际电能量,根据预测电能量和实际电能量构建比对阵列;根据比对阵列判断预测电能量和实际电能量是否相匹配,根据匹配结果确定光伏发电系统的目标输出功率;根据电网调度指令的有无选择对应的功率控制模式,并根据目标输出功率进行功率控制;若存在电网调度指令,则选择第一功率控制模式进行功率控制;若不存在电网调度指令,则选择第二功率控制模式进行功率控制。本申请通过构建比对阵列,判断实际电量是否存在问题,并根据不同的匹配结果确定目标输出功率,并根据电网调度指令选择不同的功率控制模式,提高了功率控制的准确性,保证了光伏发电系统的安全长久运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提出的一种光伏发电输出功率控制策略的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种光伏发电输出功率控制策略,如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S101,获取气象台发布的日照数据,并基于日照数据提取出光照特征数据,根据光照特征数据确定预测电能量;
步骤S102,获取预设周期内的实际电能量,根据预测电能量和实际电能量构建比对阵列;
步骤S103,根据比对阵列判断预测电能量和实际电能量是否相匹配,根据匹配结果确定光伏发电系统的目标输出功率;
步骤S104,根据电网调度指令的有无选择对应的功率控制模式,并根据目标输出功率进行功率控制;
步骤S105,若存在电网调度指令,则选择第一功率控制模式进行功率控制;
步骤S106,若不存在电网调度指令,则选择第二功率控制模式进行功率控制。
本实施例中,获取气象台发布的日照数据,光照特征数据例如日照强度、日照阴影、日照偏角等数据。再根据光照特征数据、地形特征数据和光伏阵列位置数据确定预测的电能。
本实施例中,比对阵列用于判断实际电能量是否存在异常,存在异常,则判断光伏系统内阻与负载内阻偏差是否合理,并进行电流调整以调节光伏系统内阻,方便后续目标功率的控制,提高控精度。
通过应用以上技术方案,获取气象台发布的日照数据,并基于日照数据提取出光照特征数据,根据光照特征数据确定预测电能量;获取预设周期内的实际电能量,根据预测电能量和实际电能量构建比对阵列;根据比对阵列判断预测电能量和实际电能量是否相匹配,根据匹配结果确定光伏发电系统的目标输出功率;根据电网调度指令的有无选择对应的功率控制模式,并根据目标输出功率进行功率控制;若存在电网调度指令,则选择第一功率控制模式进行功率控制;若不存在电网调度指令,则选择第二功率控制模式进行功率控制。本申请通过构建比对阵列,判断实际电量是否存在问题,并根据不同的匹配结果确定目标输出功率,并根据电网调度指令选择不同的功率控制模式,提高了功率控制的准确性,保证了光伏发电系统的安全长久运行。
本申请一种光伏发电输出功率控制策略的一些实施例中,根据特征数据确定预测电能量,包括:
根据光照特征数据确定产生太阳能,获取光伏阵列预设范围之内的地形特征和每组光伏阵列所处的具体位置;
根据光伏阵列预设范围之内的地形数提取出地形特征数据,基于每组光伏阵列所处的具体位置构建三维空间;
将每组光伏阵列在三维空间中作为一条线段,并选取该线段上若干个点作为第一特征点,将太阳一天相对于光伏阵列的运动轨迹作为一条曲线,并选取该曲线上若干个点作为第二特征点,且不同时刻对应有不同的第二特征点;
基于地形特征和三维空间坐标确定每组光伏阵列对应的太阳能转换率;
太阳能转换率公式为:
其中,为当前时刻第k个光伏阵列对应的太阳能转化率,/>为距离对应的转换权重,/>为地形特征对应的转换权重,/>为第i个第一特征点对应的三维空间坐标,/>为当前时刻对应的第二特征点,/>为e的指数函数,n为第k个光伏阵列在三维空间的第一特征点个数,/>为第j个地形特征对应的权重,/>为第j个地形特征数据参数,m为第k个光伏阵列被地形影响的地形特征数据量;
基于产生太阳能和太阳能转换率确定原始电能,并将原始电能作为预测电能。
本实施例中,根据光照强度、角度等光照特征数据确定产生的太阳能,光伏阵列所处的地形不同和位置,会影响太阳能转换率,需要考虑两者的干扰。
本实施例中,太阳能转换率的含义为,计算多个第一特征点与一个第二特征点的三维类平均距离,根据三维类平均距离和地形特征的影响量确定太阳能转换率。不同时刻下,第二特征点位置不同,第二特征点对应太阳点。
本实施例中,预测电能可以为未来某一天内的电能,不仅局限于一个周期或一个时刻。
上述技术方案的有益效果:通过光照数据、地形特征和光伏阵列位置确定光伏阵列的电能,以此为准进行后续的实际电能检测,提高了预测电能的精度和适应性。
本申请一种光伏发电输出功率控制策略的一些实施例中,根据预测电能量和实际电能量构建比对阵列,包括:
获取预设周期内的预测电能量,构建实际电能量的第一曲线和预测电能量的第二曲线,将第一曲线和第二曲线进行对齐处理,以得到比对阵列。
本申请一些实施例中,根据比对阵列判断预测电能量和实际电能量是否相匹配,包括:
若对齐结果趋于一致,则预测电能量和实际电能量相匹配;
若对齐结果不趋于一致,则将第一曲线按照偏离位置进行调整,并得到第三曲线,对比第二曲线和第三曲线,将满足预设映射关系的元素形成第一集合,将不满足预设映射关系的元素形成第二集合,基于第一集合中元素个数和第二集合中元素个数确定映射失败率,根据预设周期长度确定映射阈值;
若映射失败率不超过映射阈值,则预测电能量与实际电能量相匹配;
若映射失败率超过映射阈值,则预测电能量与实际电能量不匹配;
其中,元素为电能量。
本实施例中,第一曲线、第二曲线和第三曲线均是以时间为横坐标,电能量为纵坐标建立的关系曲线。对齐处理指的是将第一曲线和第二曲线进行时间上的对齐,方便进行比较。比较阵列如下:
本实施例中,将第一曲线按照偏离位置进行调整,指的是将该曲线上各个纵坐标进行数据的调整。
本实施例中,将第三曲线的纵坐标进行映射,得到对应的点是否在第二曲线中。对应的点在第二曲线中,则将这两个点加入第一集合中,不在则该点加入第二集合中。
需要说明的是,第二曲线和第三曲线的点的个数是相同的。
上述技术方案的有益效果:通过将第一曲线和第二曲线进行对比,进行第一次判断,再进行调整,比对第二曲线和第三曲线,根据映射失败率确定是否匹配。准确的校验了实际电能和预测电能,提高了后续功率控制的基础性。
本申请一种光伏发电输出功率控制策略的一些实施例中,若预测电能量与实际电能量不匹配,则在确定光伏系统的目标输出功率之前进行电流调整,包括:
获取光伏系统当前内阻,判断光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差是否在预设区间内;
若光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差处于预设区间内,则重新判断预测电能量与实际电能量的匹配关系;
若光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差未处于预设区间内,则根据光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差量调整当前电流,直至光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差处于预设区间内;
并获取电流调整量和下一个预设周期内的内阻影响量,以确定下个预设周期内内阻发生变化的概率,下个预设周期内内阻发生变化的概率公式为:
其中,为下个预设周期内内阻发生变化的概率,/>为第i个内阻影响量对应的权重,/>为第i个内阻影响量参数,/>为规定影响量大小,/>为e的指数函数,s为映射失败率;
若下个预设周期内内阻发生变化的概率超过概率阈值,则根据电流调整量确定下个预设周期内的电流调整量,下个预设周期内的电流调整量公式为:
其中,为下个预设周期内的电流调整量,/>为上一次的电流调整量的第一函数,/>为上一次的电流调整量的第二函数,/>为上一次的电流调整量的第三函数,i为上一次的电流调整量,a、b、c、d均为常数;
根据下个预设周期内的电流调整量对下个预设周期的电流进行调整。
本实施例中,实际电能与预测电能不匹配,有可能是光伏发电系统的内阻产生了变化,导致实际电能不同。需要进行电流调整,从而调整内阻,为了后续功率控制提供保障。
本实施例中,为总内阻影响量,例如光照强度和温度会影响内阻,则计算两者的总影响量。/>表修正。
本实施例中,、/>、/>表不同影响量,对应的函数不同。内阻发生变化的含义为内阻变化超过合理区间。
上述方案的有益效果:通过计算下个预设周期内的内阻变化的概率,判断下个周期内是否会发生内阻变化,并根据上一次电流调整量确定下个周期内的电流调整量,保证控制的前瞻性,提高了控制的适应性,并保证功率控制精度。
本申请一种光伏发电输出功率控制策略一些实施例中,根据匹配结果确定光伏系统的目标输出功率,包括:
若预测电能量与实际电能量相匹配,则根据预测电能量确定目标输出功率;
若预测电能量与实际电能量不匹配,则建立目标函数模型,以确定目标输出功率。
本申请一些实施例中,建立目标函数模型,以确定目标输出功率,包括:
目标函数模型公式为:
其中,为电能交换的最小成本,z为一天内预设周期的次数,/>为第i个预设周期,/>为第i个预设周期内光伏发电系统与电网间的交换功率,/>为第i个周期对应的电网发电成本,x为一天内电流调整次数,/>为第j次电流调整时间,/>为第j次调整所浪费功率,/>为第j次调整对应的成本;
根据目标函数模型确定目标输出功率。
本实施例中,目标输出功率即光伏发电系统的最大功率。目标函数的具体约束条件在此不作限定(根据实际光伏发电系统、逆变器和电网间的运行得到),求出最优解即可。
上述技术方案的有益效果:通过最小成本,得到准确的目标功率,保证功率的准确性和可靠性。
本申请一种光伏发电输出功率控制策略的一些实施例中,选择第一功率控制模式进行功率控制,包括:
接收电网调度指令里的电网调度功率,确定电网调度功率与目标输出功率的差量;
若电网调度功率与目标输出功率的差量在安全范围内,则根据各光伏阵列的最大发电能力的比例分配各逆变器的功率;
若电网调度功率与目标输出功率的差量超出安全范围内,则建立逆变器的评价模型,根据逆变器的评价模型进行逆变器的轮换,以控制功率。
本申请一些实施例中,建立逆变器的评价模型,根据逆变器的评价模型进行逆变器的轮换,包括:
逆变器的评价模型公式为:
其中,为第i个逆变器的评价度,/>为逆变器对应的系数,/>为第i个逆变器的寿命影响权重,/>为第i个逆变器所有寿命影响量之和,/>为第i个逆变器的发电质量影响权重,/>为第i个逆变器所有发电质量影响量之和;
根据评价度的大小关系构建逆变器顺序阵列,并将逆变器顺序阵列中的元素进行映射,得到对应的每个逆变器的值班时间,建立逆变器值班阵列;
根据电网调度功率、逆变器值班阵列和逆变器顺序阵列确定值班的逆变器和休眠的逆变器。
本申请一些实施例中,若不存在电网调度指令,则选择第二功率控制模式进行功率控制,包括:
按照目标输出功率进行输出,并对各逆变器进行MPPT控制。
本实施例中,电网调度功率与目标输出功率的偏差指的是,电网调度功率小于目标输出功率的量,如果电网调度功率大于目标输出功率,就进行第二功率控制模式,即按最大功输出。电网调度功率与目标输出功率的偏差量过大时,光伏阵列输出功率较低,逆变器转换效率低,输出电能质量较差,且会损伤逆变器寿命。
本实施例中,逆变器的评价度越高说明其工作性价比越高。根据电网调度功率确定逆变器工作的数量,确定数量后则从逆变器顺序阵列前几名中确定逆变器进行工作,其余逆变器进行休眠,根据逆变器值班阵列确定逆变器的工作时间,当工作时间达到后,工作逆变器进行休眠,从相邻的下一个逆变器开始轮换进行工作,保证逆变器寿命和发电质量。
上述方案的有益效果:当电网调度功率过低时,进行逆变器的轮换,保证了逆变器的寿命和发电质量,从而提高了功率有效性。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种光伏发电输出功率控制策略,其特征在于,包括:
获取气象台发布的日照数据,并基于日照数据提取出光照特征数据,根据光照特征数据确定预测电能量;
获取预设周期内的实际电能量,根据预测电能量和实际电能量构建比对阵列;
根据比对阵列判断预测电能量和实际电能量是否相匹配,根据匹配结果确定光伏发电系统的目标输出功率;
根据电网调度指令的有无选择对应的功率控制模式,并根据目标输出功率进行功率控制;
若存在电网调度指令,则选择第一功率控制模式进行功率控制;
若不存在电网调度指令,则选择第二功率控制模式进行功率控制;
其中,根据特征数据确定预测电能量,包括:
根据光照特征数据确定产生太阳能,获取光伏阵列预设范围之内的地形特征和每组光伏阵列所处的具体位置;
根据光伏阵列预设范围之内的地形数提取出地形特征数据,基于每组光伏阵列所处的具体位置构建三维空间;
将每组光伏阵列在三维空间中作为一条线段,并选取该线段上若干个点作为第一特征点,将太阳一天相对于光伏阵列的运动轨迹作为一条曲线,并选取该曲线上若干个点作为第二特征点,且不同时刻对应有不同的第二特征点;
基于地形特征和三维空间坐标确定每组光伏阵列对应的太阳能转换率;
太阳能转换率公式为:
;
其中,为当前时刻第k个光伏阵列对应的太阳能转化率,/>为距离对应的转换权重,为地形特征对应的转换权重,/>为第i个第一特征点对应的三维空间坐标,为当前时刻对应的第二特征点,/>为e的指数函数,n为第k个光伏阵列在三维空间的第一特征点个数,/>为第j个地形特征对应的权重,/>为第j个地形特征数据参数,m为第k个光伏阵列被地形影响的地形特征数据量;
基于产生太阳能和太阳能转换率确定原始电能,并将原始电能作为预测电能。
2.如权利要求1所述的一种光伏发电输出功率控制策略,其特征在于,根据预测电能量和实际电能量构建比对阵列,包括:
获取预设周期内的预测电能量,构建实际电能量的第一曲线和预测电能量的第二曲线,将第一曲线和第二曲线进行对齐处理,以得到比对阵列。
3.如权利要求2所述的一种光伏发电输出功率控制策略,其特征在于,根据比对阵列判断预测电能量和实际电能量是否相匹配,包括:
若对齐结果趋于一致,则预测电能量和实际电能量相匹配;
若对齐结果不趋于一致,则将第一曲线按照偏离位置进行调整,并得到第三曲线,对比第二曲线和第三曲线,将满足预设映射关系的元素形成第一集合,将不满足预设映射关系的元素形成第二集合,基于第一集合中元素个数和第二集合中元素个数确定映射失败率,根据预设周期长度确定映射阈值;
若映射失败率不超过映射阈值,则预测电能量与实际电能量相匹配;
若映射失败率超过映射阈值,则预测电能量与实际电能量不匹配;
其中,元素为电能量。
4.如权利要求3所述的一种光伏发电输出功率控制策略,其特征在于,若预测电能量与实际电能量不匹配,则在确定光伏系统的目标输出功率之前进行电流调整,包括:
获取光伏系统当前内阻,判断光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差是否在预设区间内;
若光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差处于预设区间内,则重新判断预测电能量与实际电能量的匹配关系;
若光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差未处于预设区间内,则根据光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差量调整当前电流,直至光伏系统当前内阻与负载电阻的偏差处于预设区间内;
并获取电流调整量和下一个预设周期内的内阻影响量,以确定下个预设周期内内阻发生变化的概率,下个预设周期内内阻发生变化的概率公式为:
;
其中,为下个预设周期内内阻发生变化的概率,/>为第i个内阻影响量对应的权重,为第i个内阻影响量参数,/>为规定影响量大小,/>为e的指数函数,s为映射失败率;
若下个预设周期内内阻发生变化的概率超过概率阈值,则根据电流调整量确定下个预设周期内的电流调整量,下个预设周期内的电流调整量公式为:
;
其中,为下个预设周期内的电流调整量,/>为上一次的电流调整量的第一函数,为上一次的电流调整量的第二函数,/>为上一次的电流调整量的第三函数,i为上一次的电流调整量,a、b、c、d均为常数;
根据下个预设周期内的电流调整量对下个预设周期的电流进行调整。
5.如权利要求1所述的一种光伏发电输出功率控制策略,其特征在于,根据匹配结果确定光伏系统的目标输出功率,包括:
若预测电能量与实际电能量相匹配,则根据预测电能量确定目标输出功率;
若预测电能量与实际电能量不匹配,则建立目标函数模型,以确定目标输出功率。
6.如权利要求5所述的一种光伏发电输出功率控制策略,其特征在于,建立目标函数模型,以确定目标输出功率,包括:
目标函数模型公式为:
;
其中,为电能交换的最小成本,z为一天内预设周期的次数,/>为第i个预设周期,为第i个预设周期内光伏发电系统与电网间的交换功率,/>为第i个周期对应的电网发电成本,x为一天内电流调整次数,/>为第j次电流调整时间,/>为第j次调整所浪费功率,/>为第j次调整对应的成本;
根据目标函数模型确定目标输出功率。
7.如权利要求1所述的一种光伏发电输出功率控制策略,其特征在于,选择第一功率控制模式进行功率控制,包括:
接收电网调度指令里的电网调度功率,确定电网调度功率与目标输出功率的差量;
若电网调度功率与目标输出功率的差量在安全范围内,则根据各光伏阵列的最大发电能力的比例分配各逆变器的功率;
若电网调度功率与目标输出功率的差量超出安全范围内,则建立逆变器的评价模型,根据逆变器的评价模型进行逆变器的轮换,以控制功率。
8.如权利要求7所述的一种光伏发电输出功率控制策略,其特征在于,建立逆变器的评价模型,根据逆变器的评价模型进行逆变器的轮换,包括:
逆变器的评价模型公式为:
;
其中,为第i个逆变器的评价度,/>为逆变器对应的系数,/>为第i个逆变器的寿命影响权重,/>为第i个逆变器所有寿命影响量之和,/>为第i个逆变器的发电质量影响权重,/>为第i个逆变器所有发电质量影响量之和;
根据评价度的大小关系构建逆变器顺序阵列,并将逆变器顺序阵列中的元素进行映射,得到对应的每个逆变器的值班时间,建立逆变器值班阵列;
根据电网调度功率、逆变器值班阵列和逆变器顺序阵列确定值班的逆变器和休眠的逆变器。
9.如权利要求1所述的一种光伏发电输出功率控制策略,其特征在于,若不存在电网调度指令,则选择第二功率控制模式进行功率控制,包括:
按照目标输出功率进行输出,并对各逆变器进行MPPT控制。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310147868.3A CN116231751B (zh) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 一种光伏发电输出功率控制策略 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310147868.3A CN116231751B (zh) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 一种光伏发电输出功率控制策略 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116231751A CN116231751A (zh) | 2023-06-06 |
CN116231751B true CN116231751B (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=86569100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310147868.3A Active CN116231751B (zh) | 2023-02-21 | 2023-02-21 | 一种光伏发电输出功率控制策略 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116231751B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010101468A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-10 | Hans Gude Gudesen | Multi-element device |
CN102801363A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | 中山大学 | 一种基于自适应预测的光伏系统最大功率点跟踪控制方法 |
CN105337415A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-02-17 | 深圳合纵能源技术有限公司 | 一种基于预测控制的地区电网调度系统及其方法 |
CN105631558A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-01 | 国家电网公司 | 基于相似日的bp神经网络光伏发电系统功率预测方法 |
CN109410312A (zh) * | 2017-08-18 | 2019-03-01 | 丰郅(上海)新能源科技有限公司 | 基于光伏电站的光伏组件阵列建立三维模型的方法 |
KR20200119371A (ko) * | 2019-03-22 | 2020-10-20 | 지앤비쏠라 주식회사 | 모델 기반의 태양광발전 통합 관리 시스템 및 방법 |
CN113378459A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-09-10 | 兰州交通大学 | 基于卫星和物联网信息的光伏电站超短期功率预测方法 |
-
2023
- 2023-02-21 CN CN202310147868.3A patent/CN116231751B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010101468A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-10 | Hans Gude Gudesen | Multi-element device |
CN102801363A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | 中山大学 | 一种基于自适应预测的光伏系统最大功率点跟踪控制方法 |
CN105337415A (zh) * | 2015-11-18 | 2016-02-17 | 深圳合纵能源技术有限公司 | 一种基于预测控制的地区电网调度系统及其方法 |
CN105631558A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-01 | 国家电网公司 | 基于相似日的bp神经网络光伏发电系统功率预测方法 |
CN109410312A (zh) * | 2017-08-18 | 2019-03-01 | 丰郅(上海)新能源科技有限公司 | 基于光伏电站的光伏组件阵列建立三维模型的方法 |
KR20200119371A (ko) * | 2019-03-22 | 2020-10-20 | 지앤비쏠라 주식회사 | 모델 기반의 태양광발전 통합 관리 시스템 및 방법 |
CN113378459A (zh) * | 2021-06-02 | 2021-09-10 | 兰州交通大学 | 基于卫星和物联网信息的光伏电站超短期功率预测方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
一种新型太阳追踪策略的研究;王骁;曹秒;安志勇;曹维国;;太阳能(第09期);全文 * |
中国典型Ⅰ类辐照地区的光伏并网逆变器性能评价方法;王炳楠;谭占鳌;;电力系统自动化(第12期);全文 * |
基于布谷鸟-Elman算法的光伏发电预测;赵俊浩;吴杰康;张文杰;金锋;叶辉良;任德江;;电力工程技术(第02期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116231751A (zh) | 2023-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109888834B (zh) | 一种基于改进mppt方法与蓄电池自平衡快速充电耦合控制的光伏发电系统 | |
Katsigiannis et al. | Optimal sizing of small isolated hybrid power systems using tabu search | |
TWI782049B (zh) | 用於在間歇性發電廠中預測控制功率升降的方法 | |
CN112146156B (zh) | 一种含电锅炉的电厂多模式灵活性运行方法及系统 | |
CN109884896A (zh) | 一种基于相似日辐照预测的光伏跟踪系统优化跟踪方法 | |
CN101154115A (zh) | 一种太阳能光伏电池最大功率点追踪的方法 | |
CN115036918B (zh) | 一种光储充电站经济运行费用和负荷方差优化的方法 | |
CN113033136B (zh) | 简化的光伏电池物理参数提取优化方法及系统 | |
CN103226373A (zh) | 与包括串联的光伏模块的光伏发电装置有关的方法和设备 | |
CN114336762A (zh) | 风光发电及电网负荷波动日前调度储能配置优化方法 | |
CN113555908B (zh) | 一种智能配电网储能优化配置方法 | |
CN114548544A (zh) | 一种光伏光热互补发电系统优化配置方法 | |
CN116231751B (zh) | 一种光伏发电输出功率控制策略 | |
CN109767353A (zh) | 一种基于概率分布函数的光伏发电功率预测方法 | |
CN107171357A (zh) | 一种用于风光储优化配置的复合控制方法 | |
CN113962553B (zh) | 一种综合服务站实时校正方法和系统 | |
CN112952914B (zh) | 一种多能互补电力系统多目标运行优化方法 | |
CN114792995A (zh) | 一种基于功率预测的光伏发电与储能协同控制方法 | |
CN113138620A (zh) | 一种基于混合bso-flc的光伏最大功率点跟踪方法及系统 | |
Park et al. | Optimal Sizing of Hybrid Wind-PV-Tide System | |
CN117852751B (zh) | 一种多储能设备的多时间尺度综合能源系统优化方法 | |
CN117155281B (zh) | 一种新能源发电监测系统及方法 | |
CN114243790B (zh) | 一种基于优化算法的光伏系统 | |
Ahmed et al. | Design and simulation of a predictive system to determine the basic factors of solar cells using neural networks | |
CN114819357A (zh) | 一种基于储能系统的光伏功率预测控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |