TWI725447B - 再生能源發電之功率平滑化方法及其系統 - Google Patents

Abstract

一種功率平滑化方法包含：將一功率平滑化裝置連接一再生能源發電單元，且該再生能源發電單元輸出一輸出功率；利用該功率平滑化裝置操作該再生能源發電單元之輸出功率，並相對於一參考額定功率操作限制該再生能源發電單元之一輸出功率變動量於一正或負功率變動量限制；於一正或負功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量；當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該正或負功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置控制操作該再生能源發電單元終止最大功率追蹤、啟動充電一儲能系統或啟動該儲能系統放電至一電力系統，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動量抵達該正或負功率變動量限制。

Description

再生能源發電之功率平滑化方法及其系統

本發明係關於一種再生能源〔renewable energy〕發電之功率平滑化〔power-smoothening〕方法及其系統；特別是關於一種再生能源之太陽能板〔photovoltaic panel〕或風力〔wind〕發電之功率平滑化方法及其系統具有一功率變動緩衝帶〔power change buffer area〕；更特別是關於一種再生能源發電之功率平滑化方法及其系統採用一正功率變動緩衝帶或一負功率變動緩衝帶。

習用市電併聯型太陽能發電系統，例如：中華民國專利第TW-I477046號〝太陽能電池陣列正電位端接地之市電併聯型太陽能發電系統〞之發明專利，其揭示一種太陽能電池陣列正電位端接地之市電併聯型太陽能發電系統。該市電併聯型太陽能發電系統包含一太陽能電池陣列、一電能緩衝器、一直流-直流轉換器組、一直流-交流轉換器及一控制器。

承上，前述第TW-I477046號之該太陽能電池陣列具有一輸出埠，而該輸出埠包含一正電位端與一負電位端，且該太陽能電池陣列之輸出埠並聯至該電能緩衝器。該直流-直流轉換器組之輸入埠與太陽能電池陣列之輸出埠連接，而該直流-交流轉換器之輸入埠與直流-直流轉換器組之輸出埠連接，且該直流-交流轉換器之輸出埠連接至 一交流配電系統。該控制器產生一控制信號分別控制該直流-直流轉換器組及直流-交流轉換器之功率開關之切換。該太陽能電池陣列之輸出埠之正電位端連接至該交流配電系統之接地端，以形成直接接地。

另一習用最大功率追蹤之太陽能發電系統，例如：中華民國專利第TW-I328730號〝太陽能發電系統之最大功率追蹤方法及裝置〞之發明專利，其揭示一種太陽能發電系統之最大功率追蹤方法及裝置。該太陽能發電系統之最大功率追蹤方法及裝置：將一直流/直流轉換器連接至一太陽能電池組，且一控制器將該直流/直流轉換器操作成具有主動式電阻特性之電能轉換器，以便該直流/直流轉換器供應功率給一直流/交流電能轉換器或一直流負載。

承上，前述第TW-I328730號之該太陽能發電系統之最大功率追蹤方法及裝置：利用一最大功率追蹤電路調整該直流/直流轉換器，以改變其操作該直流/直流轉換器之主動式電阻之大小。

承上，前述第TW-I328730號之該太陽能發電系統之最大功率追蹤方法及裝置：觀察該太陽能電池組之輸出功率產生一變化量，若該太陽能電池組輸出功率之變化量為正，則繼續調整該直流/直流轉換器，使該直流/直流轉換器之主動式電阻特性往一相同方向變化。

承上，前述第TW-I328730號之該太陽能發電系統之最大功率追蹤方法及裝置：反之，若該太陽能電池組之輸出功率之變化量為負，則調整該直流/直流轉換器，使該直流/直流轉換器之主動式電阻特性往一相反方向變化。

承上，前述第TW-I328730號之該太陽能發電系統之最大功率追蹤方法及裝置：重複利用該最大功率追蹤電路調整該直流/直流轉換器，以改變其操作該直流/直流 轉換器之主動式電阻之大小，以便追蹤該太陽能電池組之一最大輸出功率點，並在該最大輸出功率點附近進行來回擾動。

另一習用風力發電方法及其系統，例如：美國專利公開第US-20180355848號〝Controlling Wind Turbine Power Production within Power Ramp Rate Limit for Wind Power Plant〞之專利申請案，其揭示一種風力發電控制方法及其相關設定，其依一預定升降載率限制〔power ramp rate limit〕控制一風力發電廠〔WPP〕之一輸出功率，且該風力發電廠具有數個風力發電機〔WPGs〕。

承上，前述第US-20180355848號之該風力發電控制方法包含：接收一第一訊號，且該第一訊號顯示一第一風力發電機準備發電就緒；為了回應該已接收第一訊號，由於將該第一風力發電機操作初始發電於一預定設定〔default〕升降載率可造成該風力發電廠之輸出功率超過該升降載率限制，因此將第一風力發電機之發電控制於以下條件之一，其包含一第一延遲〔delay〕、一升降載率參考值小於該設定升降載率及、一功率參考值小於該第一風力發電機之一名義〔nominal〕輸出功率〔delay〕。

另一習用風力發電方法及其系統，例如：美國專利公開第US-20050156432號〝Power Generation System Incorporating a Vanadium Redox Battery and a Direct Current Wind Turbine Generator〞之專利申請案，其揭示另一種發電系統併入釩液流電池〔VRB〕及直流風力發電機。

承上，前述第US-20050156432號為了補償風力發電之擾動〔fluctuation〕，於該發電系統併入一釩液流電池及一直流風力發電機。該直流風力發電機提供直流電流可用以充電該釩液流電池。該直流風力發電機之直流發電亦可用以輸入一電網，倘若需要時，由該釩液流電池提 供直流電流。該發電系統另包含一控制系統，以便最佳化〔optimized〕其性能及發電效率。

另一習用風力發電方法及其系統，例如：中華民國專利第TW-I312030號〝風力發電系統之最大功率追蹤方法及裝置〞之專利申請案，其揭示另一種風力發電系統之最大功率追蹤方法及其裝置，且該風力發電系統包括至少一永磁式同步風力發電機、一交流/直流轉換器及一直流/交流變流器。

承上，前述第TW-I312030號之該最大功率追蹤方法藉由調整該直流/交流變流器之一交流輸出電流振幅，並觀察該交流/直流轉換器之一直流輸出電壓之一變化量，如該交流/直流轉換器之直流輸出電壓之變化量與該直流/交流變流器之交流輸出電流之一變化量同方向，則依原來方向調整該直流/交流變流器交流輸出電流之振幅大小；反之，該交流/直流轉換器之直流輸出電壓之變化量與該直流/交流變流器之交流輸出電流之變化量方向相反，則改變直流/交流變流器交流輸出電流之振幅大小的調整方向；依序重覆上述步驟。藉此，不需要實際計算輸出功率，即可達成該風力發電系統最大功率追蹤的目的。

顯然，習用市電併聯型太陽能板發電與風力發電系統及其方法或其最大功率追蹤裝置及其操作方法必然存在進一步如何改善其市電併聯型太陽能板發電與風力發電系統及其方法或其最大功率追蹤裝置及其操作方法之需求。前述專利僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。

有鑑於此，本發明為了滿足上述需求，其提供一種再生能源發電之功率平滑化方法及其系統，其將一功率平滑化裝置連接一再生能源發電單元，且該再生能源發電單元輸出一輸出功率；利用該功率平滑化裝置操作該再 生能源發電單元之輸出功率，並相對於一參考額定功率操作限制該再生能源發電單元之一輸出功率變動量於一正或負功率變動量限制；於一正或負功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量；當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該正或負功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置控制操作該再生能源發電單元終止一最大功率追蹤、啟動充電一儲能系統或啟動該儲能系統放電至一電力系統，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動量抵達該正或負功率變動量限制，以改善習用太陽能板或風力發電系統及其方法之技術問題。

本發明較佳實施例之主要目的係提供一種再生能源發電之功率平滑化方法及其系統，其將一功率平滑化裝置連接一再生能源發電單元，且該再生能源發電單元輸出一輸出功率；利用該功率平滑化裝置操作該再生能源發電單元之輸出功率，並相對於一參考額定功率操作限制該再生能源發電單元之一輸出功率變動量於一正或負功率變動量限制；於一正或負功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量；當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該正或負功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置控制操作該再生能源發電單元終止一最大功率追蹤、啟動充電一儲能系統或啟動該儲能系統放電至一電力系統，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動量抵達該正或負功率變動量限制，以達成減少電池充放電次數、延長電池使用時間及提升發電操作效率之目的。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化方法包含： 將一功率平滑化裝置連接一再生能源發電單元，且該再生能源發電單元輸出一輸出功率；利用該功率平滑化裝置操作該再生能源發電單元之輸出功率，並相對於一參考額定功率操作限制該再生能源發電單元之一輸出功率變動量於一正功率變動量限制；於一正功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量；及當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該正功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置控制操作該再生能源發電單元終止一最大功率追蹤作業，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動量抵達該正功率變動量限制。

本發明較佳實施例在終止該最大功率追蹤作業時，該功率平滑化裝置偵測一儲能系統是否為可充電狀態，若該儲能系統為可充電狀態時，啟動充電該儲能系統。

本發明較佳實施例之該功率平滑化裝置控制操作該再生能源發電單元之輸出功率調整至一預定額定功率。

本發明較佳實施例之該功率平滑化裝置包含一功率平滑化控制模組。

本發明較佳實施例之該功率平滑化裝置包含一功率補償模組。

本發明較佳實施例之該功率補償模組為一交流端補償模組或一直流端補償模組。

本發明較佳實施例之該交流端補償模組連接一交流端連接點，而該直流端補償模組連接一直流端連接點。

本發明較佳實施例之該功率平滑化裝置包含一功率補償診斷模組或一功率變動警示模組。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化方法包含：將一功率平滑化裝置連接一再生能源發電單元，且該再生能源發電單元輸出一輸出功率；利用該功率平滑化裝置操作該再生能源發電單元之輸出功率，並相對於一參考額定功率操作限制該再生能源發電單元之一輸出功率變動量於一負功率變動量限制；於一負功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量；及當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該負功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置偵測一儲能系統是否為可放電狀態，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動量抵達該負功率變動量限制。

本發明較佳實施例若該儲能系統為可放電狀態，再啟動該儲能系統放電至一電力系統。

本發明較佳實施例之該功率平滑化裝置包含一功率平滑化控制模組。

本發明較佳實施例之該功率平滑化裝置包含一功率補償模組。

本發明較佳實施例之該功率補償模組為一交流端補償模組或一直流端補償模組。

本發明較佳實施例之該交流端補償模組連接一交流端連接點，而該直流端補償模組連接一直流端連接點。

本發明較佳實施例之該功率平滑化裝置包含 一功率補償診斷模組或一功率變動警示模組。

為了達成上述目的，本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統包含：至少一再生能源發電單元，其輸出一輸出功率至一電力系統；至少一功率平滑化裝置，其連接於該再生能源發電單元；及一功率平滑化控制模組，其連接於該功率平滑化裝置，且利用該功率平滑化裝置操作該再生能源發電單元之輸出功率，並相對於一參考額定功率操作限制該再生能源發電單元之一輸出功率變動量於一正功率變動量限制或一負功率變動量限制；其中於一正功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量，當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該正功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置控制操作該再生能源發電單元終止一最大功率追蹤作業，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動量抵達該正功率變動量限制；或其中於一負功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量，當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該負功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置偵測一儲能系統是否為可放電狀態，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動量抵達該負功率變動量限制。

本發明較佳實施例在終止該最大功率追蹤作業時，該功率平滑化裝置偵測一儲能系統是否為可充電狀態，若該儲能系統為可充電狀態時，啟動充電該儲能系統。

本發明較佳實施例之該功率平滑化裝置控制 操作該再生能源發電單元之輸出功率調整至一預定額定功率。

本發明較佳實施例若該儲能系統為可放電狀態，再啟動該儲能系統放電至該電力系統。

本發明較佳實施例之該功率平滑化控制模組一體設置於該功率平滑化裝置。

本發明較佳實施例之該功率平滑化裝置包含一功率補償模組。

本發明較佳實施例之該功率補償模組為一交流端補償模組或一直流端補償模組。

本發明較佳實施例之該交流端補償模組連接一交流端連接點，而該直流端補償模組連接一直流端連接點。

本發明較佳實施例之該功率平滑化裝置包含一功率補償診斷模組或一功率變動警示模組。

10‧‧‧再生能源發電單元

2‧‧‧功率平滑化裝置

20‧‧‧功率平滑化控制模組

201‧‧‧功率變動警示模組

21‧‧‧電能轉換系統

210‧‧‧儲能系統

22‧‧‧功率補償診斷模組

3‧‧‧電力系統

第1圖：本發明第一較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統之架構示意圖。

第2圖：本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統採用正功率變動緩衝帶之功率平滑化機制之示意圖。

第3圖：本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統採用負功率變動緩衝帶之功率平滑化機制之示意圖。

第4圖：本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統採用正功率變動緩衝帶及負功率變動緩衝帶之功率平滑化機制之示意圖。

第5圖：本發明第二較佳實施例之再生能源發電之功率 平滑化系統之架構示意圖。

第6圖：本發明第三較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統之架構示意圖。

為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。

本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化方法、其操作方法及其系統適用於各種太陽能電池模組型式，其包含基板式太陽能電池或薄膜式太陽能電池，且其亦適用於各種太陽能電池模組材料，其包含單晶矽〔monocrystalline silicon〕太陽能電池、多晶矽〔polycrystalline silicon〕太陽能電池或非晶矽〔amorphous silicon〕太陽能電池，但其並非用以限定本發明之範圍。

本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化方法、其操作方法及其系統亦適用於各種風力發電機，其包含非同步型〔asynchronous type〕風力發電機、同步型〔synchronous type〕風力發電機、水平軸〔horizontal axis〕風力發電機或垂直軸〔vertical axis〕風力發電機，但其並非用以限定本發明之範圍。

本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化方法、其操作方法及其系統採用世界各國電力系統併網法規〔例如：德國或波多黎各電力公司〕及其法規限制，且限制再生能源發電系統提供併入電網〔power grid〕的功率擾動變動量〔power disturbance variation〕於每分鐘為系統額定功率之一預定百分比，例如：10%/min，以優化再生能源發電系統。

第1圖揭示本發明第一較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統之架構示意圖。請參照第1圖所 示，本發明第一較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統包含至少一再生能源發電單元10、至少一功率平滑化裝置2及一功率平滑化控制模組〔power-smoothening control module〕20。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該再生能源發電單元10選自一風力發電機組〔wind turbine〕、一太陽能電池模組〔solar cell module〕或其它再生能源發電單元，而該再生能源發電單元10輸出一輸出功率至一電力系統〔power system〕3。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該功率平滑化裝置2連接於該再生能源發電單元10與該電力系統3之間，且將該再生能源發電單元10之輸出功率經由該功率平滑化裝置2進行適當功率平滑化，以便供應一平滑化功率至該電力系統3。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該功率平滑化控制模組20選擇設置於該功率平滑化裝置2，並於該再生能源發電單元10之輸出功率及電力系統3之間偵測一功率平滑訊號〔P_smooth〕，以便控制操作該功率平滑化裝置2之元件。

請再參照第1圖所示，舉例而言，本發明第一較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統另包含一儲能系統210，以形成一功率補償模組。將該儲能系統210選擇設置於該功率平滑化裝置2，而該功率平滑化裝置2具有至少一交流端連接點〔AC-end connection point〕，且該交流端連接點位於一電能轉換系統21之一交流端，且該儲能系統210適當配置連接於該交流端連接點，以形成一交流端補償模組。

請再參照第1圖所示，舉例而言，相對的，該功率平滑化裝置2具有至少一直流端連接點〔DC-end connection point〕，且該直流端連接點位於該電能轉換系統21之一直流端，且該儲能系統210適當配置連接於該直流端連接點，以形成一直流端補償模組。

請再參照第1圖所示，舉例而言，該電能轉換系統21選自一用於大容量太陽能發電之電能轉換系統、一用於小容量太陽能發電之電能轉換系統、一用於大型風力發電之電能轉換系統或、一用於小型風力發電之電能轉換系統〔例如：用於感應式風力發電之電能轉換系統或用於永磁式同步風力發電之電能轉換系統〕。

第2圖揭示本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統採用正功率變動緩衝帶之功率平滑化機制之示意圖。請參照第1及2圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統相對於一參考額定功率〔rated power reference〕操作限制該再生能源發電單元10之一輸出功率變動量〔power output variation〕於一正功率變動量限制〔positive power variation limit〕及一負〔negative〕功率變動量限制之間，如第2圖之實線所示。

請再參照第1及2圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統之功率平滑化機制具有一正功率變動緩衝帶〔positive power varying buffer area〕，如第2圖上半部之虛線所示。本發明較佳實施例之功率平滑化機制選擇於該正功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置2控制及平滑操作該再生能源發電單元10之輸出功率變動量，而該正功率變動緩衝帶對應於該正功率變動量限制，且該正功率變動緩衝帶位於該正功率變動量限制及系統額定功率之間。

請再參照第1及2圖所示，舉例而言，當該再生能源發電單元10之輸出功率變動量達該正功率變動緩 衝帶時，利用該功率平滑化裝置2控制操作該再生能源發電單元10選擇終止〔terminating〕一最大功率追蹤〔MPPT〕作業，以緩衝該再生能源發電單元10之輸出功率變動量抵達該正功率變動量限制。

請再參照第1及2圖所示，舉例而言，在終止該再生能源發電單元10之最大功率追蹤作業時，該功率平滑化裝置2偵測該儲能系統210是否為可充電狀態，若該儲能系統為可充電狀態時，啟動充電該儲能系統210，並持續偵測該儲能系統210是否為可充電狀態；反之，若該儲能系統210為不可充電狀態時，不啟動充電該儲能系統210。

請再參照第1及2圖所示，舉例而言，當該再生能源發電單元10之輸出功率變動量達該正功率變動緩衝帶或該正功率變動量限制時，選擇該功率平滑化裝置2控制操作該再生能源發電單元10之輸出功率調整至一預定額定功率。

第3圖揭示本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統採用負功率變動緩衝帶之功率平滑化機制之示意圖，其對應於第2圖之功率平滑化機制。請參照第1及3圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統之功率平滑化機制具有一負〔negative〕功率變動緩衝帶，如第3圖下半部之虛線所示。本發明較佳實施例之功率平滑化機制選擇於該負功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置2控制及平滑操作該再生能源發電單元10之輸出功率變動量，而該負功率變動緩衝帶對應於該負功率變動量限制，且該負功率變動緩衝帶位於該負功率變動量限制及系統額定功率之間。

請再參照第1及3圖所示，舉例而言，當該再生能源發電單元10之輸出功率變動量達該負功率變動緩 衝帶時，利用該功率平滑化裝置2偵測該儲能系統210是否為可放電狀態，以便開始利用該儲能系統210之釋放電力補償該再生能源發電單元10之輸出功率，以緩衝該再生能源發電單元10之輸出功率變動量抵達該負功率變動量限制。

請再參照第1及3圖所示，舉例而言，若該儲能系統210為可放電狀態，再啟動該儲能系統210放電至該電力系統3。倘若當該再生能源發電單元10之輸出功率變動量進一步抵達該負功率變動量限制時，利用該功率平滑化裝置2再啟動或持續操作該儲能系統210放電至該電力系統3。

請參照第3圖所示，舉例而言，反之，若該儲能系統210為不可放電狀態，不啟動該儲能系統210。倘若當該再生能源發電單元10之輸出功率變動量進一步達該負功率變動量限制時，利用該功率平滑化裝置2偵測是否能啟動該儲能系統210放電至該電力系統3。

第4圖揭示本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統採用正功率變動緩衝帶及負功率變動緩衝帶之功率平滑化機制之示意圖，其對應於第2圖之正功率變動緩衝帶及第3圖之負功率變動緩衝帶。請參照第4圖所示，本發明較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統之功率平滑化機制同時採用正功率變動緩衝帶〔如第4圖之上半部虛線所示〕及負功率變動緩衝帶〔如第4圖之下半部虛線所示〕，以提升再生能源發電之功率平滑化系統之功率平滑化功能。

第5圖揭示本發明第二較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統之架構示意圖，其對應於第1圖之再生能源發電之功率平滑化系統。請參照第4及5圖所示，相對於第一實施例，本發明第二較佳實施例之再生能源發 電之功率平滑化系統之該功率平滑化裝置2具有至少一功率變動警示模組201，當該再生能源發電單元10之輸出功率變動量達該正功率變動緩衝帶或負功率變動緩衝帶時，利用該功率變動警示模組201發出至少一功率變動警示訊號。

第6圖揭示本發明第三較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統之架構示意圖，其對應於第1圖之再生能源發電之功率平滑化系統。請參照第6圖所示，相對於第一實施例，本發明第三較佳實施例之再生能源發電之功率平滑化系統之該功率平滑化裝置2具有至少一功率補償診斷模組22，且該功率補償診斷模組22用以診斷該儲能系統210之可充電狀態或可放電狀態。

前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。

10‧‧‧再生能源發電單元

2‧‧‧功率平滑化裝置

20‧‧‧功率平滑化控制模組

21‧‧‧電能轉換系統

210‧‧‧儲能系統

3‧‧‧電力系統

Claims (20)

1. 一種再生能源發電之功率平滑化方法，其包含：將一功率平滑化裝置連接一再生能源發電單元，且該再生能源發電單元輸出一輸出功率；利用該功率平滑化裝置操作該再生能源發電單元之輸出功率，並相對於一參考額定功率操作限制該再生能源發電單元之一輸出功率變動量於一正功率變動量限制；於一正功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量，如此在該正功率變動量限制下該正功率變動緩衝帶用以控制緩衝及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量；及當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該正功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置控制操作該再生能源發電單元終止一最大功率追蹤作業，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動量抵達該正功率變動量限制。
2. 依申請專利範圍第1項所述之再生能源發電之功率平滑化方法，其中在終止該最大功率追蹤作業時，該功率平滑化裝置偵測一儲能系統是否為可充電狀態，若該儲能系統為可充電狀態時，啟動充電該儲能系統。
3. 依申請專利範圍第1項所述之再生能源發電之功率平滑化方法，其中該功率平滑化裝置控制操作該再生能源發電單元之輸出功率調整至一預定額定功率。
4. 依申請專利範圍第1項所述之再生能源發電之功率平滑化方法，其中該功率平滑化裝置包含一功率平滑化控制模組。
5. 依申請專利範圍第1項所述之再生能源發電之功率平滑化方法，其中該功率平滑化裝置包含一功率補償模組，且該功率補償模組為一交流端補償模組或一直流端補償模組。
6. 依申請專利範圍第5項所述之再生能源發電之功率平 滑化方法，其中該交流端補償模組連接一交流端連接點，而該直流端補償模組連接一直流端連接點。
7. 依申請專利範圍第1項所述之再生能源發電之功率平滑化方法，其中該功率平滑化裝置包含一功率補償診斷模組或一功率變動警示模組。
8. 一種再生能源發電之功率平滑化方法，其包含：將一功率平滑化裝置連接一再生能源發電單元，且該再生能源發電單元輸出一輸出功率；利用該功率平滑化裝置操作該再生能源發電單元之輸出功率，並相對於一參考額定功率操作限制該再生能源發電單元之一輸出功率變動量於一負功率變動量限制；於一負功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量，如此在該負功率變動量限制下該負功率變動緩衝帶用以控制緩衝及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量；及當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該負功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置偵測一儲能系統是否為可放電狀態，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動量抵達該負功率變動量限制。
9. 依申請專利範圍第8項所述之再生能源發電之功率平滑化方法，其中若該儲能系統為可放電狀態，再啟動該儲能系統放電至一電力系統。
10. 依申請專利範圍第8項所述之再生能源發電之功率平滑化方法，其中該功率平滑化裝置包含一功率平滑化控制模組。
11. 依申請專利範圍第8項所述之再生能源發電之功率平滑化方法，其中該功率平滑化裝置包含一功率補償模組，且該功率補償模組為一交流端補償模組或一直流端補償模組。
12. 依申請專利範圍第11項所述之再生能源發電之功率平 滑化方法，其中該交流端補償模組連接一交流端連接點，而該直流端補償模組連接一直流端連接點。
13. 依申請專利範圍第8項所述之再生能源發電之功率平滑化方法，其中該功率平滑化裝置包含一功率補償診斷模組或一功率變動警示模組。
14. 一種再生能源發電之功率平滑化系統，其包含：至少一再生能源發電單元，其輸出一輸出功率至一電力系統；至少一功率平滑化裝置，其連接於該再生能源發電單元；及一功率平滑化控制模組，其連接於該功率平滑化裝置，且利用該功率平滑化裝置操作該再生能源發電單元之輸出功率，並相對於一參考額定功率操作限制該再生能源發電單元之一輸出功率變動量於一正功率變動量限制或一負功率變動量限制；其中於一正功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量，如此在該正功率變動量限制下該正功率變動緩衝帶用以控制緩衝及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量，當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該正功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置控制操作該再生能源發電單元終止一最大功率追蹤作業，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動量抵達該正功率變動量限制；或其中於一負功率變動緩衝帶利用該功率平滑化裝置控制及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量，如此在該負功率變動量限制下該負功率變動緩衝帶用以控制緩衝及平滑操作該再生能源發電單元之輸出功率變動量，當該再生能源發電單元之輸出功率變動量達該負功率變動緩衝帶時，利用該功率平滑化裝置偵測一儲能系統是否為可放電狀態，以緩衝該再生能源發電單元之輸出功率變動 量抵達該負功率變動量限制。
15. 依申請專利範圍第14項所述之再生能源發電之功率平滑化系統，其中在終止該最大功率追蹤作業時，該功率平滑化裝置偵測一儲能系統是否為可充電狀態，若該儲能系統為可充電狀態時，啟動充電該儲能系統。
16. 依申請專利範圍第14項所述之再生能源發電之功率平滑化系統，其中該功率平滑化裝置控制操作該再生能源發電單元之輸出功率調整至一預定額定功率。
17. 依申請專利範圍第14項所述之再生能源發電之功率平滑化系統，其中若該儲能系統為可放電狀態，再啟動該儲能系統放電至該電力系統。
18. 依申請專利範圍第14項所述之再生能源發電之功率平滑化系統，其中該功率平滑化裝置包含一功率補償模組，且該功率補償模組為一交流端補償模組或一直流端補償模組。
19. 依申請專利範圍第18項所述之再生能源發電之功率平滑化系統，其中該交流端補償模組連接一交流端連接點，而該直流端補償模組連接一直流端連接點。
20. 依申請專利範圍第14項所述之再生能源發電之功率平滑化系統，其中該功率平滑化裝置包含一功率補償診斷模組或一功率變動警示模組。

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