一种农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法技术

为解决现有技术的问题，一种农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法，包括：新能源发电系统

【技术实现步骤摘要】
一种农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法


[0001]本专利技术涉及能源综合利用
，尤其涉及一种农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法
。

技术介绍

[0002]为应对日益加剧的能源与环境危机，各国政府相继提出了构建高比例可再生能源电力系统的目标与计划
。
近年来全球的新能源规模快速增长，截止
2021
年底，我国可再生能源发电累计装机容量和发电量分别为
10.63
亿
kW
和
2.48
万亿
kW
·
h。
新能源快速增长带来的系统消纳问题日益突出
。
储能是实现新能源消纳的关键技术，也是催生国内能源新业态
、
抢占国际战略新高地的重要领域
。
我国现在已经成为主要的清洁能源基地
。
[0003]但是以风能
、
太阳能等为代表的新能源存在出力不稳定的缺点，“弃风弃光”问题也日益突出，甚至对电网的运行带来一定的威胁
。
据相关研究中所阐述的我国风力发电及光伏发电容量系数状况可知，从地域方面来看，我国风能资源丰富的地区主要分布在“三北”(
华北
、
东北
、
西北
)
地区
。
但受到经济社会发展水平和人口数量的制约，当地用电需求不足以消纳大量可再生能源
。
同时，现有的电网规划难以满足大量可再生能源并网的需求，导致可再生能源上网增速与电站建设速度不匹配，跨区域配电网建设改造与可再生能源的发展不协调，以至于这些电力资源不能被很好地输送到用电负荷中心地区而造成浪费
。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的存在的问题，本专利技术提供了一种农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法，包括：新能源发电系统
、
生物质成型系统
、
电池管理系统和能源管理系统，所述新能源发电系统发出的电能经过能源管理系统进行调控，向外部的电网系统
、
生物质成型系统
、
储能系统中的至少一个提供电能
。
所述能源管理系统包括：新能源供电功率分析模块
、
储能系统分析控制模块
、
能源管理模块
。
所述新能源供电功率分析模块通过构建分析模型分析可能获得的新能源输出功率
Pn
，储能系统分析控制模块通过构建分析模型分析得到储能系统实时容量能源管理模块获取电网当前所需功率
Pg
和生物质成型系统当前的能耗功率
Pb
，并结合新能源系统输出功率
Pn、
储能系统实时容量分析得到新能源系统的输出电能输出流向控制和生物质成型系统的供能选择控制
。
[0005]所述电池管理系统根据能源管理系统的信息以对储能系统进行如下控制：接收新能源发电系统或外部电网的充能，或者对外部电网或生物质成型系统放能
。
[0006]进一步的，所述新能源发电系统为风力发电系统，此时新能源供电功率分析模块通过构建式
(
一
)
以得到可能获得的新能源输出功率
P
n
。
[0007][0008]其中：
[0009]v
为检测时间段内的平均风速
。
[0010]v
N
为风机额定风速
。
[0011]P
n
为风电机输出功率
。
[0012]P
N
为风电机额定功率
。
[0013]v
in
为风机切入风速
。
[0014]v
out
为风机切出风速
。
[0015]t
c2
为风速检测末端时间点
。
[0016]t
c1
为风速检测始端时间点
。
[0017]进一步的，所述新能源发电系统为光伏发电系统，此时新能源供电功率分析模块通过构建式
(
二
)
以得到可能获得的新能源输出功率
P
n
。
[0018][0019]其中：
[0020]P
n
为
t
时刻光伏发电系统输出功率
。
[0021]为太阳能电池板效率
[0022]为
t
时刻光伏发电系统单位面积太阳辐照强度
[0023]S
为太阳能电池板面积
。
[0024]进一步的，所述储能系统分析控制模块通过构建式
(
三
)
和式
(
四
)
分析得到储能系统实时容量
Qs。
[0025][0026][0027]式中：
[0028]为储能系统
t
时刻容量状态
。
[0029]为储能系统
(t
‑
1)
时刻容量状态
。
[0030]为储电设备
t
时刻的蓄电量
。
[0031]为储电设备
t
时刻的放电量
。
[0032]μ
ES,
为储电设备的充电效率
。
[0033]μ
ES,
为储电设备的放电效率
。
[0034]为储电设备容量的最小值
。
[0035]为储电设备容量的最大值
。
[0036]进一步的，所述能源管理模块得到新能源的输出功率输出流向控制和生物质成型系统的供能选择控制的方法包括：
[0037]步骤
1.
获取电网当前所需功率
Qg、
生物质成型系统的能耗功率
Qb、
新能源系统输出功率
Qn、
储能系统实时容量
Qs。
[0038]步骤
2.
进行如下判断并进行相应的新能源的输出功率输出流向控制和生物质成型系统的供能选择：
[0039](1)
当
Qn≤Qg
且
Qs
＞0时，由储能系统向外部电网进行供电
。
[0040](2)
当
Qn
＞
Qg
且
Qn
‑
Qg
＞
Qb
时，由新能源系统向外部电网进行供电，同时新能源系统向生物质成型系统和储能系统同时供电
。
[0041](3)
当
Qn
＞
Qg
且
Qn
‑
Qg≤Qb
且<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法，包括：新能源发电系统
、
生物质成型系统
、
储能系统
、
电池管理系统和能源管理系统，所述新能源发电系统发出的电能经过能源管理系统进行调控，向外部的电网系统
、
生物质成型系统
、
储能系统中的至少一个提供电能；其特征在于，所述能源管理系统包括：新能源供电功率分析模块
、
储能系统分析控制模块
、
能源管理模块；所述新能源供电功率分析模块通过构建分析模型分析可能获得的新能源输出功率
Pn
，储能系统分析控制模块通过构建分析模型分析得到储能系统实时容量能源管理模块获取电网当前所需功率
Pg
和生物质成型系统当前的能耗功率
Pb
，并结合新能源系统输出功率
Pn、
储能系统实时容量分析得到新能源系统的输出电能输出流向控制和生物质成型系统的供能选择控制；所述电池管理系统根据能源管理系统的信息以对储能系统进行如下控制：接收新能源发电系统或外部电网的充能，或者对外部电网或生物质成型系统放能
。2.
根据权利要求1所述农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法，其特征在于，所述新能源发电系统为风力发电系统，此时新能源供电功率分析模块通过构建式
(
一
)
以得到可能获得的新能源输出功率
P
n
；其中：
v
为检测时间段内的平均风速；
v
N
为风机额定风速；
P
n
为风电机输出功率；
P
N
为风电机额定功率；
v
in
为风机切入风速；
v
out
为风机切出风速；
t
c2
为风速检测末端时间点；
t
c1
为风速检测始端时间点
。3.
根据权利要求1所述农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法，其特征在于，所述新能源发电系统为光伏发电系统，此时新能源供电功率分析模块通过构建式
(
二
)
以得到可能获得的新能源输出功率
P
n
；其中：
P
n
为
t
时刻光伏发电系统输出功率；为太阳能电池板效率为
t
时刻光伏发电系统单位面积太阳辐照强度
S
为太阳能电池板面积
。4.
根据权利要求1所述农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法，其特征在
于，所述储能系统分析控制模块通过构建式
(
三
)
和式
(
四
)
分析得到储能系统实时容量
Qs
；；式中：为储能系统
t
时刻容量状态；为储能系统
(t
‑
1)
时刻容量状态；为储电设备
t
时刻的蓄电量；为储电设备
t
时刻的放电量；
μ
ES,ch
为储电设备的充电效率；
μ
RS,dis
为储电设备的放电效率；为储电设备容量的最小值；为储电设备容量的最大值
。5.
根据权利要求1所述农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法，其特征在于，所述能源管理模块得到新能源的输出功率输出流向控制和生物质成型系统的供能选择控制的方法包括：步骤
1.
获取电网当前所需功率
Qg、
生物质成型系统的能耗功率
Qb、
新能源系统输出功率
Qn、
储能系统实时容量
Qs
；步骤
2.
进行如下判断并进行相应的新能源的输出功率输出流向控制和生物质成型系统的供能选择：
(1)
当
Qn≤Qg
且
Qs
＞0时，由储能系统向外部电网进行供电；
(2)
当
Qn
＞
Qg
且
Qn
‑
Qg
＞
Qb
时，由新能源系统向外部电网进行供电，同时新能源系统向生物质成型系统和储能系统同时供电；
(3)
当
Qn
＞
Qg
且
Qn
‑
Qg≤Qb
且
Qs
＞0时，由新能源系统向外部电网进行供电，同时新能源系统和储能系统同时向生物质成型系统供电，且储能系统供电功率为：
Qb
‑
Qn
；
(4)
当
Qn
＞
Qg
且
Qn
‑
Qg≤Qb
且
Qs
＝0时进行优先保障分析，并得到相应的控制方法
。6.
根据权利要求5所述农村分布式新能源发电与生物质成型制备耦合方法，其特征在于，所述优先保障分析包括：获取当前需要优先保障外部电网供电和
/
或生物质成型系统的信息，并进行如下判断和控制：
(4
‑
1)
如果当前需要优先保持生物质成型系统供电，则新能源系统向生物质成型系统和储能系统供电；
(4
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭跃龙，郝强，张圣君，钱卫，申玲芳，谢伟，吴怡然，张红曾，张雨琪，
申请(专利权)人：国家电投集团资本控股有限公司，
类型：发明
国别省市：