用于控制具有光伏设备的电网的方法、预报装置以及控制装置制造方法及图纸

按照本发明专利技术，为了控制具有光伏设备（PV）的电网（SN），确定对该光伏设备（PV）的光照（L）的时间变化过程（L(T)），其中探测该时间变化过程（L(T)）相对于该光照（L）的一般变化过程（R(T)）的升高。由于检测到升高（A），接着引入准备措施（VS），用于使该电网（SN）对该光伏设备（PV）的即将到来的功率暴跌有准备。

Method, prediction device and control device for controlling power grid with photovoltaic equipment

In accordance with the present invention, in order to control the power grid (SN) with a photovoltaic device (PV), the time change process (L (T)) of the light (L) of the photovoltaic device (PV) is determined, in which the general change process (R (T)) of the time change process (L (T)) relative to the light (L) is detected. As the A was detected, the preparation measures (VS) were then introduced to prepare the power grid (SN) for the upcoming power collapse of the photovoltaic device (PV).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制具有光伏设备的电网的方法、预报装置以及控制装置
技术介绍
光伏设备作为可再生能量源越来越重要。当然，光伏设备却只在白天提供功率。此外，如果有云移动到太阳与光伏设备之间，那么所输出的功率受到显著的暴跌。为了在这种功率暴跌的情况下仍然维持电网电压，在光伏设备的电网中常常设置其它能量源，用来补偿功率暴跌。这样的由云造成的功率暴跌视光伏设备的大小而定发生得比较快，通常在几秒的范围内，在所述几秒的范围内，所输出的功率例如可能降低到一半或者降低到五分之一。为了补偿这种迅速的并且剧烈的功率暴跌，应快速地实行有效的补偿措施。然而，这样的补偿措施通常需要一定的提前时间，在所述提前时间内，例如使进行补偿的柴油发电机达到工作温度。到目前为止，为了保证足够的提前时间，常常使用天气预报，以便在预报有云层时准备补偿措施，例如接通柴油发电机并且使柴油发电机预热运转。然而，这种天气预报在阴天的准确的时间点以及借此功率暴跌的准确的时间点方面是比较不准确的，而且因而只能用于粗略定位。此外，常常使用指向上的具有鱼眼镜头的摄像机，以便测量云分布并且根据此来准备补偿措施。然而，对即将到来的阴天的可靠的识别需要复杂的识别算法。
技术实现思路
本专利技术的任务是说明一种用于控制具有光伏设备的电网的方法、预报装置、控制装置、计算机程序产品以及计算机可读的存储介质，所述方法、预报装置、控制装置、计算机程序产品以及计算机可读的存储介质允许有效地补偿光伏设备的功率暴跌。该任务通过具有专利权利要求1的特征的方法、通过具有专利权利要求12的特征的预报装置、通过具有专利权利要求13的特征的控制装置、通过具有专利权利要求14的特征的计算机程序产品以及通过具有专利权利要求15的特征的计算机可读的存储介质来解决。按照本专利技术，为了控制具有光伏设备的电网，确定对该光伏设备的光照的时间变化过程，而且探测该时间变化过程相对于光照的一般变化过程的升高。由于探测到升高，引入准备措施，用于使电网对光伏设备的即将到来的功率暴跌有准备。为了执行按照本专利技术的方法，设置一种预报装置、控制装置、计算机程序产品以及计算机可读的存储介质。本专利技术尤其是利用了如下观察：移动到太阳与光伏设备之间的连接线附近的云反射一部分落到云上的太阳辐射。所述被反射的太阳辐射中，一部分附加地落到光伏设备上，这在对光伏设备的光照相对于一般变化过程的升高中能被察觉到。该升高可以被理解成即将到来的阴天或功率暴跌的先兆。通常，在实际的功率暴跌之前几分钟已经可以探测到该升高。能看到本专利技术的重要的优点在于：可以以简单的方式识别出可能即将到来的功率暴跌并且及早地准备相对应的应对措施。通过及早的准备，可以避免或者至少降低电网的其它部件的高负荷和/或突变负荷。以这种方式可以稳定电网并且提高供电安全性。本专利技术的有利的实施方式和扩展方案在从属权利要求中说明。有利地，光照的时间变化过程可以借助于光伏设备的光传感器和/或依据当前由光伏设备输出的电压、功率和/或所输出的电流来确定。以这种方式，可以以微小的花费确定光照的时间变化过程。尤其是，依据光伏设备的电压值、功率值和/或电流值进行的确定常常不需要显著的额外花费，因为例如光伏设备的功率大多总归不断地被测量。准备措施还可包括使电网的其它能量源接通、预热运转和/或再参数化。例如可以使用具有可调节的功率输出的柴油发电机、电池组、离心力存储器和/或常规的发电厂、诸如燃气发电厂，作为其它能量源。通过准备措施，可以使其它能量源对功率输出或功率补偿有准备。通过再参数化，可以改变其它能量源的工作和控制参数，尤其是使得能在出现功率暴跌时快速地调用补偿功率。准备措施还可包括使光伏设备下调和/或再参数化。以这种方式可以减少在出现功率暴跌时的功率突变。准备措施还可包括使电网中的耗电器负载下调和/或在电网中重新调度（Redispatch）。通过重新调度，可以短暂地改变在电网中的不同的能量源之间的负载分配。按照本专利技术的一个有利的实施方式，在引入准备措施之后可以探测功率暴跌的出现。由于所述探测，接着可以针对电网实行通过准备措施来准备的稳定措施。例如，可以将所接通的、预热运转的和/或基本上无功率地同步运行的发电机切换到功率输出的模式，和/或实行用于功率补偿的其它措施，作为稳定措施。有利地，可以根据光照的时间变化过程确定一般变化过程。可替换地或附加地，一般变化过程也可以依据关于在太阳辐射未被干扰的情况下所要期望的光照的假定、尤其是依据关于其时间变化过程、其升高和/或其变化的假定来确定。尤其是，一般变化过程可以被确定为对所确定的时间变化过程的线性或按部分线性的逼近。这种逼近常常也被称作线性或按部分线性的拟合（Fitting）。以这种方式，可以以微小的花费来使该时间变化过程的不规律的波动平静，而且确定规律的、能用作参考变化过程的一般变化过程。有利地，如果所确定的时间变化过程相对于一般变化过程超过预先给定的阈值，那么可以探测到光照的升高。为了尽可能避免假阳性预报，可以将阈值预先给定为使得该时间变化过程的不规律的、不是由云造成的波动通常低于该阈值。有利地，可以预先给定阈值为一般变化过程或该时间变化过程的为0.3%至2%。该阈值优选地应该低于一般变化过程或该时间变化过程的10%，例如低于0.5%、1%、2%、3%或6%，因为在很多电网导则中规定：在功率变化为每分钟10%的情况下强制接通功率补偿。如果在这些情况下该阈值会大于或等于10%，那么最早当按照电网导则的功率补偿必须是已经可支配的时，才探测到功率暴跌。在这些情况下没有了预警时间。此外，为了探测光照的升高，还可以确定该时间变化过程的变化和/或梯度。在这种情况下，该变化和/或该梯度尤其可以相对于一般变化过程来确定。针对该变化和/或该梯度可以分别预先给定阈值，在超过所述阈值时探测到光照的升高。上面为了规定该时间变化过程的阈值而做出的实施方案和规定值适用于规定该变化和/或该梯度的阈值。还可以借助于图案识别方法、信号滤波器和/或神经元网络来探测光照的升高。以这种方式，也可以识别出在光照的时间变化过程中的复杂的图案，由此常常可以更准确地预报功率暴跌。根据本专利技术的一个有利的扩展方案，可以依据在该时间变化过程中探测到的变化过程图案来确定预警时间的值。接着，可以根据预警时间的所确定的值来引入准备措施。这样，例如可以在较短的预警时间的情况下更快地下调光伏设备和/或使发电机更快地达到工作温度。还可以将光照的升高评价为对光伏设备的即将到来的功率暴跌的预报，并且输出相对应的预报信号。附图说明本专利技术的实施例随后依据附图进一步予以阐述。在此，分别以示意图：图1示出了对本专利技术的工作原理的阐明；图2示出了具有光伏设备的电网以及发电机；图3示出了对光伏设备的光照的时间变化过程；而图4以更高的分辨率示出了光照的变化过程。具体实施方式为了阐明本专利技术的基本工作原理，图1以示意图示出了太阳S照射的光伏设备PV。沿着太阳S与光伏设备PV之间的连接线，直接的太阳辐射DS落到光伏设备PV上。一旦有云W移动到该连接线附近，落到云W上的太阳辐射WS的一部分就在云W上被反射并且作为被反射的太阳辐射RS附加地落到光伏设备PV上。被反射的太阳辐射RS加到直接的太阳辐射DS，使得对光伏设备PV的总的光照在有云W接近连接线时短暂地升高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制具有光伏设备（PV）的电网（SN）的方法，其中a) 确定对所述光伏设备（PV）的光照（L）的时间变化过程（L(T)）；b) 检测所述时间变化过程（L(T)）相对于所述光照（L）的一般变化过程（R(T)）的升高（A）；而且c) 由于检测到所述升高（A），引入准备措施（VS），用于使所述电网（SN）对所述光伏设备（PV）的即将到来的功率暴跌有准备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.11 DE 102015222210.11.一种用于控制具有光伏设备（PV）的电网（SN）的方法，其中a)确定对所述光伏设备（PV）的光照（L）的时间变化过程（L(T)）；b)检测所述时间变化过程（L(T)）相对于所述光照（L）的一般变化过程（R(T)）的升高（A）；而且c)由于检测到所述升高（A），引入准备措施（VS），用于使所述电网（SN）对所述光伏设备（PV）的即将到来的功率暴跌有准备。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光照（L）的时间变化过程（L(T)）借助于所述光伏设备（PV）的光传感器（S）和/或依据当前由所述光伏设备（PV）输出的电压、功率和/或所输出的电流来确定。3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述准备措施包括：-使所述电网（SN）的其它能量源（G）接通、预热运转和/或再参数化；-使所述光伏设备（PV）下调和/或再参数化；-使所述电网（SN）中的耗电器负载（V）下调；和/或-在所述电网（SN）中重新调度。4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在引入所述准备措施（VS）之后，探测所述功率暴跌的出现，而且由于探测到所述功率暴跌出现，针对所述电网（SN）实行通过所述准备措施（VS）来准备的稳定措施（LAS）。5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，根据所述光照（L）的时间变化过程（L(T)）确定所述一般变化过程（R(T)）。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述一般变化过程（R(T)）被确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：A绍博，J班贝格尔，P迈尔，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE