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基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法组成比例

技术编号:40427818 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-20 22:48
本发明专利技术涉及微电网调整领域,并提供了基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,对于级联微电网内的每个逆变器,获取其实时负载数据,对所述实时负载数据进行数据整合,得到并线数据,通过并线数据计算并线变分因子,根据并线变分因子,改变所述逆变器的功率因数,完成功率分配。所述方法能够提高微电网在面对能源供应出现波动时的稳定性,无需以人工的方式对电网数据进行实时监测,通过对逆变器的功率进行实时调整,实现微电网在工作过程中其负载的自动平衡,有效缓冲风力发电和波浪能发电的输出波动,提高微电网的负载弹性和配电效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电网调整领域,特别涉及基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法


技术介绍

1、在传统的电网中,能源通常在一个中心位置产生,然后通过配电网络将电力传输和分配到各个用户端,与传统电网相比,微电网是一个小型、分散的电力供应网络,能够独立或并网地持续运行,微电网通常集成了多种类型的电源,如太阳能、风能,还包括常规发电机以及储能系统等组成结构。

2、级联微电网是指通过级联控制机制的方式完成电能调度的微电网(通常包括对逆变器的级联),相对于独立的微电网,级联微电网能够实现更高级别的能源优化和协调,例如,在需求高峰时,级联微电网能够实现不同电力供给来源的相互交换以及支持,从而整体上减轻电网的负荷压力,同时,对于部分可再生能源的间歇性和不稳定性(如风力和波浪能),级联微电网能够针对不同区域的能源需求波动,提供更为可靠及高效的电力供应。

3、然而,由于风力和波浪能在供给稳定性的高度可变,针对集成了风能、波浪能以及其他形式能源的微电网,在风速变化较快或波浪活动强度较大时,电网内的调度系统无法灵敏地对电网之间的功率分配作出实时调整,因此,一种基于级联控制机制的微电网功率调配方法,是确保高效利用能源、同时提高电网整体稳定性的关键。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提出基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题,至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、本专利技术提供了基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,对于级联微电网内的每个逆变器,获取其实时负载数据,对所述实时负载数据进行数据整合,得到并线数据,通过并线数据计算并线变分因子,根据并线变分因子,改变所述逆变器的功率因数,完成功率分配。所述方法能够提高微电网在面对能源供应出现波动时的稳定性,无需以人工的方式对电网数据进行实时监测,通过对逆变器的功率进行实时调整,实现微电网在工作过程中其负载的自动平衡,有效缓冲风力发电和波浪能发电的输出波动,提高微电网的负载弹性和配电效率。

3、为了实现上述目的,根据本专利技术的一方面,提供基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,所述方法包括以下步骤:

4、s100,对于级联微电网内的每个逆变器,获取其实时负载数据;

5、s200,对所述实时负载数据进行数据整合,得到并线数据;

6、s300,通过并线数据计算并线变分因子;

7、s400,根据并线变分因子,改变所述逆变器的功率因数,完成功率分配;

8、其中,所述级联微电网内含有多个逆变器,每个逆变器通过级联的方式相互进行连接,所述逆变器用于平衡微电网在工作过程的电力负载,每个逆变器各连接有一个数字信号处理器(dsp),数字信号处理器用于调整逆变器的功率因数(主动功率因数调整,控制逆变器输出电流的相位与大小);级联微电网通过高压输电线与发电装置相连接,所述发电装置包括风力发电机和波浪发电装置,发电装置用于发电并将电能传输至级联微电网,级联微电网用于将电能进行配电。

9、进一步地,s100,对于级联微电网内的每个逆变器,获取其实时负载数据的方法为:记级联微电网内所有逆变器的数量为n个,以ivt(i)表示n个逆变器中的第i个逆变器,i为序号,i=1,2,…,n,获取每个逆变器在时段t内每秒的输入电压(瞬时输入电压),记时段t的长度为m秒,以t(j)表示时段t内的第j秒,t(j)为时刻,j为序号,j=1,2,…,m(t(j)中j=1即第1秒,j=2即第2秒,…,j=m即第m秒),以vt(i,j)表示ivt(i)在时刻t(j)的瞬时输入电压,vt(i,j)的单位为伏特;

10、以vt(i,j)表示所述第i个逆变器ivt(i)的实时负载数据,则ivt(i)的负载数据表示为m个数据vt(i,1),vt(i,2),…,vt(i,m);

11、时段t指级联微电网在工作过程中的任意一个时段,时段t的长度设置为区间[100,1000]内的其中一个整数(即m∈[100,1000])。

12、进一步地,s200,对所述实时负载数据进行数据整合,得到并线数据的方法为:

13、创建一个n行m列的二维矩阵mvt,将m个数据vt(i,1),vt(i,2),…,vt(i,m)作为矩阵mvt的第i行,i为序号,i=1,2,…,n,将序号i从i=1遍历至i=n,完成矩阵mvt内n行数据的写入;

14、创建一个空白的n行m列的二维矩阵mvt_norm,以vt_row(i)表示矩阵mvt的第i行,从i=1开始依次对vt_row(i)执行数据并线直到i=n,则共执行n次数据并线,进而生成矩阵mvt_norm(或称对矩阵mvt_norm进行填充),以矩阵mvt_norm作为并线数据。

15、进一步地,对vt_row(i)执行数据并线的方法具体为:

16、s201,对于矩阵mvt的第i行vt_row(i),vt_row(i)内含有m个元素,以vt(i,j)表示vt_row(i)内这m个元素内的第j个元素(或称第j个值),j为序号,j=1,2,…,m;

17、创建一个长度为m的空白数组vmi[](即含有m个零值或m个null值的数组vmi[]),以vmi(j)表示vmi[]内的第j个元素;设置变量k,变量k的取值范围与序号j的取值范围相同,从k=3开始遍历变量k(以变量k遍历vt_row(i) 内的m个元素),转至s402;

18、s402,将vt(i,k-1)除以vt(i,k-2)所得到的值记为第一线性值l1,将vt(i,k-1)与vt(i,k-2)之间的差值的绝对值记为第二线性值l2,将l1乘以l2所得到的值记为第三线性值l3;

19、如果vt(i,k)满足第一条件,则将vmi(k)的值更新为vt(i,k)除以vt(i,k-2)的值(即令vmi(k)=vt(i,k)/vt(i,k-2));

20、如果vt(i,k)不满足第一条件,则将vmi(k)的值更新为vt(i,k)的值;

21、转至s403;其中,第一条件为:vt(i,k)除以l3大于vt(i,k-2);

22、s403,如果变量k的值小于n,则将变量k的值增加1,转至s402(更新变量k以跳转至下一个元素);如果变量k的值大于或等于n,则转至s404(遍历结束);

23、s404,将vmi(1)的值更新为vt(i,1)的值,将vmi(2)的值更新为vt(i,2)的值,则数组vm[]内含有m个不为零的元素,将数组vmi[]内的m个不为零的元素作为矩阵mvt_norm的第i行内的m个元素;

24、本步骤的有益效果为:由于微电网在电能供应的过程中产生的数据较多,本步骤的方法通过获取逆变器在工作过程的实时负载数据,利用数据并线的方式对数据进行压缩,保证后续基于实时负载数据分析的准确性,并线数据的特点表现为数据更集中,分布在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,其特征在于,S100,对于级联微电网内的每个逆变器,获取其实时负载数据的方法为:记级联微电网内所有逆变器的数量为N个,以ivt(i)表示N个逆变器中的第i个逆变器,i为序号,i=1,2,…,N,获取每个逆变器在时段T内每秒的输入电压,记时段T的长度为M秒,以t(j)表示时段T内的第j秒,t(j)为时刻,j为序号,j=1,2,…,M,以Vt(i,j)表示ivt(i)在时刻t(j)的瞬时输入电压,Vt(i,j)的单位为伏特;以Vt(i,j)表示所述第i个逆变器ivt(i)的实时负载数据,则ivt(i)的负载数据表示为M个数据Vt(i,1),Vt(i,2),…,Vt(i,M)。

3.根据权利要求1所述的基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,其特征在于,S200,对所述实时负载数据进行数据整合,得到并线数据的方法为:

4.根据权利要求3所述的基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,其特征在于,对Vt_Row(i)执行数据并线的方法具体为:

5.根据权利要求1所述的基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,其特征在于,S300,通过并线数据计算并线变分因子的方法具体为:将矩阵Mvt_norm的每一列内的最小值依次进行累加,共累加M次,得到第一因子值;

6.根据权利要求2所述的基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,其特征在于,S400,根据并线变分因子,改变所述逆变器的功率因数,完成功率分配的方法具体为:在时刻t(M+1),通过数字信号处理器获取每个逆变器的实时功率因数,以RTP(i)表示逆变器ivt(i)在时刻t(M+1)的瞬时功率因数,则N个逆变器ivt(1),ivt(2),…,ivt(N)对应着N个瞬时功率因数RTP(1), RTP(2),…,RTP(N),以RMN表示这N个瞬时功率因数的平均值;其中,时刻t(M+1)表示时刻t(M)的下一秒;

...

【技术特征摘要】

1.基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,其特征在于,s100,对于级联微电网内的每个逆变器,获取其实时负载数据的方法为:记级联微电网内所有逆变器的数量为n个,以ivt(i)表示n个逆变器中的第i个逆变器,i为序号,i=1,2,…,n,获取每个逆变器在时段t内每秒的输入电压,记时段t的长度为m秒,以t(j)表示时段t内的第j秒,t(j)为时刻,j为序号,j=1,2,…,m,以vt(i,j)表示ivt(i)在时刻t(j)的瞬时输入电压,vt(i,j)的单位为伏特;以vt(i,j)表示所述第i个逆变器ivt(i)的实时负载数据,则ivt(i)的负载数据表示为m个数据vt(i,1),vt(i,2),…,vt(i,m)。

3.根据权利要求1所述的基于风力发电和波浪能发电的级联微电网功率分配方法,其特征在于,s200,对所述实时负载数据进行数据整合,得到并线数据的方法为...

【专利技术属性】
技术研发人员:毛鸿飞周忠兵田正林韩龙杨媛婷马英超滕俊贤
申请(专利权)人:广东海洋大学
类型:发明
国别省市:

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