本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電能源利用領(lǐng)域，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

盡管我國(guó)近年來(lái)不斷出臺(tái)支持新能源消納的政策，國(guó)家能源局近日發(fā)布的數(shù)據(jù)卻顯示，“棄風(fēng)棄光”問(wèn)題不但未能有效解決，反而隨著裝機(jī)容量的上升，呈現(xiàn)風(fēng)機(jī)在大風(fēng)中停擺，光伏電站在烈日下“曬太陽(yáng)”，情況愈演愈烈態(tài)勢(shì)，成為阻礙我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的一個(gè)“頑疾”，制約著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，今年上半年，全國(guó)風(fēng)電平均棄風(fēng)率高達(dá)21％，同比上升6個(gè)百分點(diǎn)，甘肅、新疆等棄風(fēng)“重災(zāi)區(qū)”棄風(fēng)率甚至接近50％；上半年全國(guó)風(fēng)電平均利用小時(shí)數(shù)917小時(shí)，同比下降85小時(shí)；風(fēng)電棄風(fēng)電量323億千瓦時(shí)，同比增加148億千瓦時(shí)。由于棄風(fēng)限電，2015年全年我國(guó)風(fēng)電就損失了300多億千瓦時(shí)，相當(dāng)于150億元。

導(dǎo)致大量棄風(fēng)的原因主要是由于風(fēng)電自身的間歇波動(dòng)性和電源建設(shè)的冒進(jìn)和輸配電設(shè)施建設(shè)的滯后，另外也是因?yàn)樾畔⒌母綦x和不通暢，需求方和供給方?jīng)]有一個(gè)有效的系統(tǒng)來(lái)連接，電網(wǎng)調(diào)度不能有效地執(zhí)行優(yōu)先消納可再生能源的任務(wù)。

利用風(fēng)力發(fā)電的棄風(fēng)電力和低谷電力制熱供暖，是用于調(diào)節(jié)風(fēng)電的間歇性、波動(dòng)性的一種儲(chǔ)能技術(shù)方案，將提高風(fēng)電場(chǎng)利用率，有效加強(qiáng)風(fēng)電就地消納和降低棄風(fēng)率?，F(xiàn)行風(fēng)電供暖系統(tǒng)無(wú)法從技術(shù)上保證利用風(fēng)電場(chǎng)電能，難以離開電網(wǎng)支持運(yùn)行，更多的是商業(yè)模式和運(yùn)作方式上的改變，沒(méi)有在風(fēng)電場(chǎng)和熱力站之前進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)行、協(xié)調(diào)控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)以及調(diào)控方法，調(diào)度風(fēng)電棄風(fēng)電量進(jìn)行供暖，提高風(fēng)電利用率，降低棄風(fēng)電量。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)，該風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)包括：棄風(fēng)檢測(cè)模塊，檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)是否存在棄風(fēng)電力并計(jì)算棄風(fēng)功率；熱負(fù)荷檢測(cè)模塊，檢測(cè)采暖集群的熱負(fù)荷；供熱設(shè)備，為采暖集群供熱；控制模塊，與供熱設(shè)備、棄風(fēng)檢測(cè)模塊和熱負(fù)荷檢測(cè)模塊通信，并且根據(jù)采暖集群的熱負(fù)荷，在棄風(fēng)功率大于供熱設(shè)備的可利用消納功率時(shí)，控制供熱設(shè)備利用棄風(fēng)電力對(duì)采暖集群進(jìn)行供熱。

優(yōu)選地，供熱設(shè)備為熱力站熱源，利用從風(fēng)電場(chǎng)接收的電力進(jìn)行蓄熱和/或?qū)Σ膳汗帷?/p>

優(yōu)選地，采暖集群為集中式電采暖集群，并且控制模塊被配置成：如果棄風(fēng)功率小于供熱設(shè)備的可利用消納功率且熱力站熱源的蓄熱量滿足熱負(fù)荷，則控制熱力站熱源直接對(duì)集中式電采暖集群進(jìn)行供熱；如果棄風(fēng)功率大于可利用消納功率，且利用棄風(fēng)電力開啟的供熱設(shè)備提供的棄風(fēng)供熱功率小于熱負(fù)荷，則控制熱力站熱源將所有可利用棄風(fēng)電力進(jìn)行供熱，并結(jié)合熱力站熱源自身的蓄熱進(jìn)行補(bǔ)充供熱以滿足總的熱負(fù)荷；如果棄風(fēng)功率大于可利用消納功率，且棄風(fēng)供熱功率大于熱負(fù)荷，則控制熱力站熱源僅利用棄風(fēng)電力進(jìn)行供熱。

優(yōu)選地，控制模塊被進(jìn)一步配置成：當(dāng)棄風(fēng)功率大于可利用消納功率且棄風(fēng)供熱功率大于熱負(fù)荷時(shí)，如果熱力站熱源的蓄熱量未達(dá)到最大蓄熱容量，則將除去用于供熱的棄風(fēng)電力之后剩余的棄風(fēng)電力用于對(duì)熱力站熱源進(jìn)行蓄熱。

優(yōu)選地，熱力站熱源為固體電蓄熱機(jī)組，控制模塊通過(guò)控制固體電蓄熱機(jī)組開啟的臺(tái)數(shù)、擋位和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制固體電蓄熱機(jī)組的出水溫度和供熱量。

優(yōu)選地，熱力站熱源為電極鍋爐與水蓄熱裝置，控制模塊通過(guò)控制電極鍋爐的功率、調(diào)節(jié)水蓄熱裝置的水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)控制出水溫度和供熱量。

優(yōu)選地，熱力站熱源包括地源熱泵、電極鍋爐以及水蓄熱裝置，在需要熱力站熱源供熱時(shí)，則控制模塊首先控制地源熱泵進(jìn)行供熱，如果地源熱泵不能滿足熱負(fù)荷，則進(jìn)一步控制電極鍋爐與水蓄熱裝置補(bǔ)充供熱。

優(yōu)選地，采暖集群為分布式電采暖集群，供熱設(shè)備為位于分布式電采暖集群內(nèi)的電熱源，控制模塊被進(jìn)一步配置成：當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)存在棄風(fēng)電力時(shí)，利用電網(wǎng)將棄風(fēng)電力輸送至采暖集群，并根據(jù)棄風(fēng)電力的量來(lái)增大電熱源的熱負(fù)荷，以提高電熱源的供熱溫度。

優(yōu)選地，控制模塊被集成到互聯(lián)網(wǎng)中，采用無(wú)線遙控方式對(duì)電熱源進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，電熱源包括空調(diào)、電暖氣設(shè)備和空氣源熱泵機(jī)組。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種風(fēng)電供暖調(diào)控方法，所述風(fēng)電供暖調(diào)控方法包括：確定一個(gè)或多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)是否存在棄風(fēng)電力并計(jì)算棄風(fēng)功率；計(jì)算供熱設(shè)備的可利用消納功率，并將可利用消納功率與棄風(fēng)功率相比較；如果棄風(fēng)功率大于可利用消納功率，則根據(jù)利用棄風(fēng)電力開啟的供熱設(shè)備提供的棄風(fēng)供熱功率和當(dāng)前的熱負(fù)荷，確定供熱模式，對(duì)采暖集群進(jìn)行供熱。

優(yōu)選地，基于風(fēng)電場(chǎng)理論輸出功率和實(shí)際上網(wǎng)功率，確定風(fēng)電場(chǎng)是否存在棄風(fēng)電力并計(jì)算棄風(fēng)功率。

優(yōu)選地，在供熱設(shè)備為熱力站熱源時(shí)，熱力站熱源利用從風(fēng)電場(chǎng)接收的棄風(fēng)電力進(jìn)行蓄熱和/或?qū)Σ膳汗?，供熱模式包括蓄熱直供模式、蓄熱棄風(fēng)聯(lián)供模式、棄風(fēng)直供模式，在不存在棄風(fēng)功率或者棄風(fēng)功率小于可利用消納功率時(shí)，采用蓄熱直供模式，其中，僅利用熱力站熱源的蓄熱進(jìn)行供熱；在棄風(fēng)供熱功率小于當(dāng)前的熱負(fù)荷時(shí)，采用蓄熱棄風(fēng)聯(lián)供模式，其中，所有的棄風(fēng)功率用于供熱且利用熱力站熱源的蓄熱進(jìn)行補(bǔ)足供熱；在棄風(fēng)供熱功率大于當(dāng)前的熱負(fù)荷時(shí)，采用棄風(fēng)直供模式，其中，僅利用棄風(fēng)電力進(jìn)行供熱。

優(yōu)選地，供熱模式還包括在棄風(fēng)供熱功率大于當(dāng)前的熱負(fù)荷并且熱力站熱源的蓄熱量未達(dá)到最大蓄熱容量時(shí)采用的棄風(fēng)直供且蓄熱模式，在棄風(fēng)直供且蓄熱模式中，僅利用棄風(fēng)功率進(jìn)行供熱，剩余的棄風(fēng)功率用于使熱力站熱源進(jìn)行蓄熱。

優(yōu)選地，熱力站熱源包括固體蓄熱機(jī)組、電極鍋爐與水蓄熱裝置以及地源熱泵。

優(yōu)選地，在供熱設(shè)備為位于采暖集群內(nèi)的電熱源時(shí)，如果棄風(fēng)功率大于當(dāng)前的熱負(fù)荷，則根據(jù)棄風(fēng)功率的量來(lái)增大電熱源的熱負(fù)荷，以提高電熱源的供熱溫度。

優(yōu)選地，電熱源包括空調(diào)、電暖氣設(shè)備和空氣源熱泵機(jī)組。

本發(fā)明所提供的風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)以及調(diào)控方法通過(guò)風(fēng)電供暖智能調(diào)節(jié)，調(diào)度棄風(fēng)電量為熱源供電，只能調(diào)控供熱設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，保障了風(fēng)電場(chǎng)和供熱設(shè)備的可靠安全性，提高了風(fēng)電利用率和效率，降低了棄風(fēng)電量，并且通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)和供熱設(shè)備的聯(lián)合運(yùn)行，增強(qiáng)了風(fēng)電場(chǎng)的需求響應(yīng)能力和調(diào)控能力，可以為電網(wǎng)提供電力輔助服務(wù)。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)的示意框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)電供暖調(diào)控方法的流程圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)電供暖調(diào)控信號(hào)輸送的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

參照?qǐng)D1，圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)的示意框圖。

通常，風(fēng)電場(chǎng)產(chǎn)生的電力輸送到電網(wǎng)上，然后通過(guò)電網(wǎng)輸送至各地。多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)1(例如圖1中的風(fēng)電場(chǎng)A和風(fēng)電場(chǎng)B)可連接到同一個(gè)電網(wǎng)2，進(jìn)行電力輸送。由于風(fēng)電場(chǎng)的上網(wǎng)率受電網(wǎng)參數(shù)和各種基礎(chǔ)設(shè)備的限制，導(dǎo)致棄風(fēng)電力的存在。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供的風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)用于在風(fēng)電場(chǎng)存在棄風(fēng)電力時(shí)聯(lián)合供熱設(shè)備系統(tǒng)消納棄風(fēng)電力，具體地，供熱設(shè)備可利用棄風(fēng)電力對(duì)采暖集群或用戶群5進(jìn)行供熱。

風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)還包括棄風(fēng)檢測(cè)模塊20和熱負(fù)荷檢測(cè)模塊21，棄風(fēng)檢測(cè)模塊用于檢測(cè)風(fēng)電場(chǎng)是否存在棄風(fēng)電力并計(jì)算棄風(fēng)功率，熱負(fù)荷檢測(cè)模塊用于檢測(cè)采暖集群的熱負(fù)荷，即，用戶群5的采暖需求量。棄風(fēng)檢測(cè)模塊和熱負(fù)荷檢測(cè)模塊將各自檢測(cè)的結(jié)果傳送至風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)的供暖智能控制模塊4，然后供暖智能控制模塊4根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，比較棄風(fēng)功率與供熱設(shè)備的可利用消納功率，其中，供熱設(shè)備的可利用消納功率D指當(dāng)前狀況下所有可利用的供熱設(shè)備的最大功率之和，并根據(jù)采暖集群的熱負(fù)荷，控制供熱設(shè)備利用棄風(fēng)電力為用戶群5進(jìn)行供熱。

通常，供熱設(shè)備的類型很多，下面分別以熱力站熱源和電熱源為例對(duì)具體的供熱模式進(jìn)行具體描述，其中，對(duì)于利用熱力站熱源進(jìn)行供暖的采暖集群可以稱為集中式電采暖集群，而利用電熱源采暖的采暖集群可以稱為分布式電采暖集群。

對(duì)于熱力站熱源，主要針對(duì)集中式電采暖集群進(jìn)行供暖，其具有蓄熱和供熱兩種功能，在進(jìn)行蓄熱時(shí)，熱力站熱源將接收的電力轉(zhuǎn)換成熱能，采用的熱介質(zhì)一般為水，在供熱時(shí)，可以利用之前儲(chǔ)存的蓄熱也可以利用電力轉(zhuǎn)換成熱能之后直接供熱。另外，集中式電采暖集群的數(shù)量可以為多個(gè)，各個(gè)集中式電采暖集群可以單獨(dú)控制，其供熱方式和控制方式相同。

根據(jù)棄風(fēng)檢測(cè)模塊和熱負(fù)荷檢測(cè)模塊的檢測(cè)結(jié)果，控制模塊控制進(jìn)行的供熱模式主要有以下幾種：

蓄熱直供模式，當(dāng)棄風(fēng)檢測(cè)模塊檢測(cè)到風(fēng)電場(chǎng)并不存在棄風(fēng)電力或者棄風(fēng)電力很少不足以開啟熱力站熱源時(shí)，在熱力站熱源的自身蓄熱量滿足當(dāng)前的熱負(fù)荷要求的情況下，可通過(guò)連接在熱力站熱源與集中式電采暖集群和用戶群5之間的供熱管網(wǎng)6，利用熱力站熱源自身的蓄熱為用戶群5進(jìn)行供熱。另外，如果熱力站熱源的自身徐熱量不滿足當(dāng)前的熱負(fù)荷，則風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)可利用風(fēng)電場(chǎng)的低谷電力進(jìn)行供暖；

蓄熱棄風(fēng)聯(lián)供模式，當(dāng)棄風(fēng)檢測(cè)模塊檢測(cè)到風(fēng)電場(chǎng)存在棄風(fēng)電力時(shí)，并且在供暖智能控制模塊4確定棄風(fēng)功率大于可利用消納功率，并且利用棄風(fēng)電力開啟的供熱設(shè)備提供的棄風(fēng)供熱功率小于當(dāng)前的熱負(fù)荷需求的情況下，風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)將所有的可用棄風(fēng)電力投入供熱作業(yè)，而其余不足的供熱需求部分可利用熱力站熱源進(jìn)行補(bǔ)足，從而實(shí)現(xiàn)滿足總的熱負(fù)荷需求；

棄風(fēng)直供模式，當(dāng)供暖智能控制模塊4確定棄風(fēng)功率大于可利用消納功率，并且利用棄風(fēng)電力開啟的供熱設(shè)備提供的棄風(fēng)供熱功率大于當(dāng)前的熱負(fù)荷需求的情況下，風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)控制熱力站熱源僅利用棄風(fēng)電力進(jìn)行供熱，這樣，在用于供熱之后還剩余一部分棄風(fēng)電力，若此時(shí)這部分棄風(fēng)電力不足以啟動(dòng)熱力站熱源進(jìn)行蓄熱或者熱力站熱源的蓄熱量已經(jīng)接近或達(dá)到蓄熱容量，則利用這部分電力為熱力站熱源提供維持其基本運(yùn)行的電力，而不開啟蓄熱功能。

相反，如果剩余的棄風(fēng)電力很多，并且熱力站熱源的蓄熱量未達(dá)到蓄熱容量，則熱力站熱源可將這部分電力全部轉(zhuǎn)換為熱量進(jìn)行蓄熱，這種供熱可稱為棄風(fēng)直供且蓄熱模式，在熱力站熱源蓄滿之后便可投入之后的正常供熱作業(yè)，并可在之后的供熱期間，可逐步地提升出水溫度設(shè)定值，增加供熱量，最大化地利用棄風(fēng)電量，將其轉(zhuǎn)化為熱量?jī)?chǔ)存或供給到用戶端。

另外，在以上的供熱模式中，如果棄風(fēng)電力和熱力站熱源的蓄熱量總和都不能滿足熱負(fù)荷時(shí)，可以利用電網(wǎng)中的低谷電力進(jìn)行供熱。

根據(jù)熱力站熱源的具體類型不同，以上四種供熱模式的具體控制方式也有所不同。目前，熱力站熱源具體地可以分為：固體電蓄熱機(jī)組7、電極鍋爐8、水蓄熱裝置10、地源熱泵9，下面描述各個(gè)熱源的具體控制方式。

對(duì)于固體電蓄熱機(jī)組7，首先可根據(jù)當(dāng)前熱負(fù)荷和棄風(fēng)電力(如果存在)，由供暖智能控制模塊4計(jì)算出固體電蓄熱機(jī)組7需要提供的供熱量，然后可通過(guò)調(diào)節(jié)當(dāng)前開啟的電蓄熱機(jī)組臺(tái)數(shù)、檔位，調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，控制供熱循環(huán)水出水溫度，從而利用蓄熱進(jìn)行供熱，從而滿足當(dāng)前的熱負(fù)荷需求。

對(duì)于電極鍋爐10與水蓄熱裝置8這種組合熱源，首先可根據(jù)當(dāng)前熱負(fù)荷和棄風(fēng)電力(如果存在)，由供暖智能控制模塊4計(jì)算出電極鍋爐10與水蓄熱裝置8需要提供的供熱量，然后調(diào)節(jié)電極鍋爐10的功率、循環(huán)水蓄熱裝置8的水泵的轉(zhuǎn)速，控制供熱循環(huán)水出水溫度，利用自身蓄熱進(jìn)行供熱，從而滿足當(dāng)前的熱負(fù)荷需求。

對(duì)于地源熱泵9與電極鍋爐10與水蓄熱裝置8這種組合熱源，在進(jìn)行供熱，供暖智能控制模塊4優(yōu)先控制地源熱泵9進(jìn)行供熱，將其出水溫度設(shè)置為最低標(biāo)準(zhǔn)的溫度，在僅利用地源熱泵9不能達(dá)到熱負(fù)荷要求時(shí)，再控制電極鍋爐10與水蓄熱裝置8進(jìn)行供熱，以降低供熱成本，實(shí)現(xiàn)最大化的供熱經(jīng)濟(jì)性。

對(duì)于以上這些類型熱力站熱源的供熱控制可通過(guò)熱源群控器3實(shí)現(xiàn)，該群控器3可與供暖智能控制模塊4通信，由供暖智能控制模塊4向群控器3輸送是否可利用棄風(fēng)電力進(jìn)行供熱以及具體供熱方式的信號(hào)，由群控器3具體地控制各種熱力站熱源的操作參數(shù)以控制其各自的供熱過(guò)程。

當(dāng)然，還可以存在其他類型的熱源或幾種熱源的組合等，例如，對(duì)于以上幾種熱源的組合而言，在進(jìn)行供熱時(shí)，可根據(jù)優(yōu)先級(jí)別依次開啟地源熱泵9、電極鍋爐10和水蓄熱裝置8、固體電蓄熱機(jī)組7，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行最優(yōu)模式，其中，電極鍋爐10可利用無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的特征根據(jù)棄風(fēng)電量的變化來(lái)實(shí)施調(diào)節(jié)其自身的供熱量。在滿足當(dāng)前熱負(fù)荷的情況下，可將供熱回水溫度控制點(diǎn)設(shè)置為最低標(biāo)準(zhǔn)，而舒適模式可以由供暖末端或用戶端分別設(shè)置，回水溫度達(dá)到最低標(biāo)準(zhǔn)后，將固體電蓄熱機(jī)組7轉(zhuǎn)為蓄熱模式蓄熱，蓄滿后投入正常供熱，將電極鍋爐10和水蓄熱裝置8投入蓄熱模式，蓄熱完畢后恢復(fù)正常供熱模式。之后，在達(dá)到溫度標(biāo)準(zhǔn)滿足集中式電采暖集群的熱負(fù)荷需求后，按照固體電蓄熱機(jī)組7、電極鍋爐10和水蓄熱裝置8、地源熱泵9的優(yōu)先級(jí)依次切除，進(jìn)行機(jī)組群控的臺(tái)數(shù)控制。

接下來(lái)，對(duì)位于分布式電采暖集群內(nèi)的電熱源進(jìn)行具體描述。

這種電熱源通常分布于各用戶居室內(nèi)的分體空調(diào)16、電暖氣設(shè)備17或空氣源熱泵機(jī)組15等。這些分布式電采暖集群的數(shù)量可以由多個(gè)，各個(gè)集群的控制方式相同。

具體地說(shuō)，可通過(guò)集中控制器11集成分體空調(diào)紅外控制器和轉(zhuǎn)換器13、空氣源熱泵控制系統(tǒng)或控制器12、電暖氣智能插座控制器14等設(shè)備，這些控制器可以接收到關(guān)于各個(gè)電熱源的當(dāng)前狀態(tài)，例如是否開啟以及當(dāng)前的功率等。關(guān)于這些運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)可通過(guò)無(wú)線WiFi、ZIGBEE等通訊協(xié)議經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)上傳至供暖智能控制模塊4(在本示例中，該供暖智能控制模塊4可以具體稱為空調(diào)無(wú)線監(jiān)控管理系統(tǒng))，供暖智能控制模塊4向集中控制器11發(fā)送是否可利用棄風(fēng)電力進(jìn)行供熱以及具體供熱方式的信號(hào)，由集中控制器11對(duì)這些類型的熱源進(jìn)行供熱溫度的控制。當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)局域電網(wǎng)傳來(lái)?xiàng)夛L(fēng)電力時(shí)，無(wú)線監(jiān)控管理系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)電熱源的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行智能分組調(diào)控，可根據(jù)棄風(fēng)電量的實(shí)時(shí)波動(dòng)而采用無(wú)線遙控的方式來(lái)調(diào)控若干空調(diào)16、電暖氣設(shè)備17、空氣源熱泵機(jī)組15進(jìn)行開關(guān)或者調(diào)節(jié)這些電熱源的設(shè)定溫度，來(lái)短暫調(diào)節(jié)供熱負(fù)荷。也即，當(dāng)存在大量的棄風(fēng)電力時(shí)，為了盡可能地消納棄風(fēng)電力，無(wú)線監(jiān)控管理系統(tǒng)可通過(guò)通信協(xié)議經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向電熱源輸送控制信號(hào)，智能地增大這些電熱源的熱負(fù)荷，提高其電力消耗，增強(qiáng)棄風(fēng)電力消納能力，為用戶群5提供舒適的供熱溫度，且最大化地減少非棄風(fēng)低谷電量的使用，降低供熱成本。

在這種供熱模式中，可將各個(gè)電熱源的輸出溫度可根據(jù)棄風(fēng)電量的變化來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整，即棄風(fēng)電量較大時(shí)可將室內(nèi)溫度設(shè)置地高些。但是出于節(jié)能經(jīng)濟(jì)性，通?；跅夛L(fēng)電力的能力范圍，設(shè)置最低室內(nèi)溫度，同時(shí)也允許用戶端修改室內(nèi)溫度，若超出棄風(fēng)電量所能夠提供的溫度，多出的熱負(fù)荷可采用電網(wǎng)中收費(fèi)的低谷電力來(lái)滿足。

在上述的風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)中，各個(gè)設(shè)備系統(tǒng)之后可利用modbus TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)或者其他合適的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)為提高控制安全級(jí)別，關(guān)鍵信號(hào)采取硬信號(hào)聯(lián)動(dòng)傳輸。

需要說(shuō)明的是，如果棄風(fēng)電量和供熱設(shè)備不能滿足采暖集群的熱負(fù)荷，可以調(diào)用風(fēng)電場(chǎng)的低谷電力補(bǔ)足供熱量，保證用戶的供熱。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種風(fēng)電供暖調(diào)控方法，下面參照?qǐng)D2對(duì)該調(diào)控方法進(jìn)行具體描述，其中圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的風(fēng)電供暖調(diào)控方法的流程圖。

首先在框21和22中分別計(jì)算當(dāng)前實(shí)時(shí)風(fēng)電場(chǎng)理論輸出功率A和風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)上網(wǎng)功率B。然后在框23中比較理論輸出功率A和上網(wǎng)功率B，如果理論輸出功率A大于上網(wǎng)功率B，則可在框24處計(jì)算棄風(fēng)功率C，即，棄風(fēng)功率C等于理論輸出功率A與上網(wǎng)功率B之差。具體地，棄風(fēng)功率的計(jì)算可通過(guò)棄風(fēng)檢測(cè)模塊進(jìn)行。

之后，可評(píng)估是否存在可利用的供熱設(shè)備來(lái)消納棄風(fēng)電力，并計(jì)算供熱設(shè)備的可利用消納功率D，如框26處所示，其中，供熱設(shè)備的可利用消納功率D指當(dāng)前狀況下所有可利用的供熱設(shè)備的最大功率之和。在框25處可比較棄風(fēng)功率C與供熱設(shè)備的可利用消納功率D進(jìn)行比較。

如果可利用消納功率D等于零或者棄風(fēng)功率C小于可利用消納功率D，則說(shuō)明棄風(fēng)功率C不足以開啟這些供熱設(shè)備進(jìn)行供熱，這時(shí)，可利用正常供熱模式對(duì)采暖集群進(jìn)行供熱，如框27所示，其中該正常供熱模式可以指利用風(fēng)電場(chǎng)的低谷電力進(jìn)行供熱或者利用供熱設(shè)備自身的蓄熱進(jìn)行，這種供熱模式也就是說(shuō)上述的蓄熱直供模式，使蓄熱量最小化地供熱。

如果可利用消納功率D大于零且棄風(fēng)功率C大于可利用消納功率D，則確定供熱設(shè)備可以利用棄風(fēng)電力進(jìn)行供熱。在利用棄風(fēng)電力供熱時(shí)，并不一定會(huì)開啟所有可利用的供熱設(shè)備，這時(shí)要計(jì)算實(shí)際上利用棄風(fēng)電力開啟的供熱設(shè)備的總功率E，如框28所示。

這樣，這部分總功率E便對(duì)應(yīng)與框29處的棄風(fēng)供熱負(fù)荷F。

然后，在框29處，將在框30處計(jì)算的當(dāng)前供熱熱負(fù)荷G與當(dāng)前棄風(fēng)供熱負(fù)荷F相比較。

根據(jù)框29處的比較結(jié)構(gòu)，可以選擇合適的供熱模式進(jìn)行供熱，如框32至框34所示。

例如，在供熱設(shè)備為熱力站熱源的情況下，如果棄風(fēng)供熱負(fù)荷F大于當(dāng)前供熱熱負(fù)荷G，則可以選擇棄風(fēng)直供模式和棄風(fēng)直供且蓄熱模式，具體地，在供熱設(shè)備的蓄熱量已達(dá)到其最大蓄熱容量時(shí)，采用棄風(fēng)直供模式，相反則可采用棄風(fēng)直供且蓄熱模式，即剩余的部分棄風(fēng)功率用于為供熱設(shè)備進(jìn)行蓄熱。上述熱力站熱源可以包括固體蓄熱機(jī)組、電極鍋爐與水蓄熱裝置以及地源熱泵與電極鍋爐與水蓄熱裝置。在利用熱力站熱源的蓄熱量進(jìn)行供熱時(shí)，其需要提供的蓄熱供熱量可以為H1。如果存在剩余的棄風(fēng)功率，則用于為熱源進(jìn)行蓄熱，其蓄熱熱量可為H2，其蓄熱量可達(dá)到最大可達(dá)到其蓄熱容量H0。各個(gè)供熱模式的具體描述以及針對(duì)各種類型的熱源不同的控制方式與上述相同，在此不再不贅述。

在供熱設(shè)備為位于采暖集群端的電熱源時(shí)，則該供熱模式具體可以為根據(jù)棄風(fēng)電量的大小，實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)用戶端的電熱源的熱負(fù)荷，充分地利用棄風(fēng)電量進(jìn)行供熱。具體地，可通過(guò)無(wú)線監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行智能分組調(diào)控，根據(jù)棄風(fēng)電量來(lái)調(diào)控若干空調(diào)、電暖氣設(shè)備、空氣源熱泵進(jìn)行開關(guān)或者調(diào)節(jié)空調(diào)、空氣源熱泵的設(shè)定溫度，來(lái)短暫調(diào)節(jié)供熱負(fù)荷，增大這些電熱源的熱負(fù)荷，提高電力消耗。電熱源可以包括空調(diào)、電暖氣設(shè)備和空氣源熱泵機(jī)組。

在以上所述的風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)和調(diào)控方法中，如圖3所示，風(fēng)電場(chǎng)、電網(wǎng)和熱源建立了新的通信與供電線管，從而能夠?qū)夛L(fēng)電力有效地轉(zhuǎn)換成熱能進(jìn)行供熱。

在以上的風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)和調(diào)控方法中，風(fēng)電場(chǎng)及熱力站之間的通訊協(xié)議可以選擇任何合適的方法或介質(zhì)，并且具體的通信方式也可選擇任何合適的方式。采用的熱源還可以為其他電能消耗供熱設(shè)備，例如，空氣源熱泵及電池儲(chǔ)能裝置等。

通過(guò)這樣的風(fēng)電供暖調(diào)控系統(tǒng)和調(diào)控方法，調(diào)度風(fēng)電原先棄用的棄風(fēng)電量為供暖熱源供電，從而提高了風(fēng)電利用率，最大化地降低了棄風(fēng)電量，同時(shí)降低了供暖成本，在滿足電網(wǎng)調(diào)度對(duì)風(fēng)電場(chǎng)電能入網(wǎng)的能量需求的情況下，兼顧了發(fā)電與供暖的經(jīng)濟(jì)性。另外，解決大規(guī)模電暖氣居民用戶與風(fēng)電協(xié)調(diào)運(yùn)行方面專有的分布式控制策略可以使大量分布的電采暖居民用戶合理利用電網(wǎng)過(guò)剩電量、利用建筑自身的蓄熱性能來(lái)采暖，在當(dāng)今治理霧霾大規(guī)模煤改電和電力過(guò)剩的新形勢(shì)下可以有效提高電能替代率、解決農(nóng)村大規(guī)模分散電采暖用戶與電網(wǎng)互動(dòng)平衡的問(wèn)題。

通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)和供暖熱源的聯(lián)合運(yùn)行，增強(qiáng)了風(fēng)電場(chǎng)的需求響應(yīng)能力和調(diào)控能力，可以為電網(wǎng)提供電力輔助服務(wù)。另外，增強(qiáng)了風(fēng)電場(chǎng)的需求響應(yīng)能力和自我調(diào)節(jié)能力。

上面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)描述，雖然已表示和描述了一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行修改和完善，這些修改和完善也應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。