專利名稱：用于調(diào)整可再生能源的功率的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本發(fā)明涉及可再生能源，更具體來說，涉及用于調(diào)整可再生能源的功率 的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
可再生能源設(shè)計成獲得來自包括風(fēng)力和太陽的天然存在的能源的電力。多個可 再生能源可組合成“發(fā)電場(farm)”，以便產(chǎn)生電力并且向電網(wǎng)提供電力。由發(fā)電場中的 每個可再生能源所產(chǎn)生的有效功率(real power)、無功功率(reactive power)或視在功 率(appatent power)的量是所產(chǎn)生的電壓和電流以及電壓與電流之間的相位關(guān)系的函 數(shù)。例如，當電流⑴和電壓(E)同相時，產(chǎn)生有效(有功)功率(P)，并且所產(chǎn)生的瓦特 數(shù)可表達為電壓與電流的標量乘法P = I XE。但是，當電流和電壓不同相時，產(chǎn)生無功功 率⑴)，并且所產(chǎn)生的VARs (無功伏安)的數(shù)量可表達為Q = EXIXsin(Ci),其中α是電 壓與電流之間的相位角。當電壓和電流的相位不同時所產(chǎn)生的有效功率的量可表達為P = IXEXcos(a)，其中cos(a)是功率因數(shù)。有效功率P和無功功率Q的向量和是視在功率(S)，并且在某些發(fā)電系統(tǒng)中，視在 功率可被監(jiān)測并且用于調(diào)整電力生產(chǎn)。但是，相位角α或功率因數(shù)的控制對于使效率為最 大以及對于將電流和電壓保持在安全極限之內(nèi)是合乎需要的。需要用于調(diào)整可再生能源的 功率的系統(tǒng)和方法。還需要用于控制調(diào)整可再生能源的功率因數(shù)的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
上述需要的部分或全部可通過本發(fā)明的某些實施例來解決。本發(fā)明的某些實施例 包括用于調(diào)整可再生能源的功率的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的一個示范實施例，提供一種用于朝視在功率設(shè)置點調(diào)整可再生能源 所產(chǎn)生的有功功率的方法。該方法可包括根據(jù)與可再生能源關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)返送(power factor foldback)或電壓返送選擇性地調(diào)整電壓。當選擇功率因數(shù)返送時，該方法可包括 至少部分根據(jù)功率因數(shù)角幅值設(shè)置點來調(diào)整與可再生能源關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)，并且當可再生 能源所產(chǎn)生的視在功率接近或超過視在功率設(shè)置點時將功率因數(shù)角幅值設(shè)置點朝0減少。 當選擇電壓返送時，該方法可包括至少部分根據(jù)所測量的VARS和視在功率比來調(diào)整可再 生能源的電壓，其中視在功率比大約等于視在功率除以視在功率設(shè)置點。根據(jù)另一個示范實施例，提供一種調(diào)整的可再生能量系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括具有耦 合到公用電網(wǎng)的組合輸出的一個或多個可再生能源、配置成提供至少視在功率和功率因數(shù) 的測量的一個或多個測量儀器以及一個或多個計算機處理器。計算機處理器可操作成朝視 在功率設(shè)置點調(diào)整可再生能源所產(chǎn)生的有功功率，并且選擇與可再生能源關(guān)聯(lián)的功率因數(shù) 返送或電壓返送的電壓調(diào)整。當選擇功率因數(shù)返送時，計算機處理器還可操作成至少部分 根據(jù)功率因數(shù)角幅值設(shè)置點來調(diào)整可再生能源的功率因數(shù)，并且當可再生能源所產(chǎn)生的視 在功率接近或超過視在功率設(shè)置點時使功率因數(shù)角幅值設(shè)置點朝0減少。當選擇電壓返送時，計算機處理器還可操作成至少部分根據(jù)所測量的VARS和視在功率比來調(diào)整可再生能 源的電壓，其中視在功率比大約等于所測量的視在功率除以視在功率設(shè)置點。根據(jù)另一個示范實施例，提供一種用于控制太陽能源所產(chǎn)生的電力的設(shè)備。該設(shè) 備可包括一個或多個測量儀器，配置成提供至少視在功率和功率因數(shù)的測量；以及一個 或多個計算機處理器，可操作成朝視在功率設(shè)置點調(diào)整太陽能源所產(chǎn)生的有功功率，并且 選擇與太陽能源關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)返送或電壓返送的電壓調(diào)整。當選擇功率因數(shù)返送時，一 個或多個計算機處理器還可操作成至少部分根據(jù)功率因數(shù)角幅值設(shè)置點來調(diào)整太陽能源 的功率因數(shù)，并且當太陽能源所產(chǎn)生的視在功率接近或超過視在功率設(shè)置點時使功率因數(shù) 角幅值設(shè)置點朝0減少。當選擇電壓返送時，一個或多個計算機處理器還可操作成至少部 分根據(jù)所測量的VARS和視在功率比來調(diào)整太陽能源的電壓，其中視在功率比大約等于所 測量的視在功率除以視在功率設(shè)置點。本文中詳細描述并且作為要求權(quán)益的發(fā)明的一部分來考慮本發(fā)明的其它實施例 和方面。參照以下具體實施方式
、附圖和所附權(quán)利要求書，可理解其它實施例和方面。


現(xiàn)在參照附圖，附圖不一定按比例繪制，包括圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示范實施例的說明性可再生能量控制系統(tǒng)的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個示范實施例的說明性電壓返送子系統(tǒng)的框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個示范實施例的示例方法的流程圖。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的一個示范實施例的返送功能的示例輸出的圖表。圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的一個示范實施例、關(guān)于返送功能所產(chǎn)生的示例瓦特和 VARs的圖表。
具體實施例方式下面參照附圖更全面地描述本發(fā)明的實施例，附圖中示出本發(fā)明的實施例。但是， 本發(fā)明可通過許多不同形式來實施，而不應(yīng)當理解為局限于本文所提出的實施例；相反，提 供這些實施例的目的在于使本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面透徹地了解本公開，并使他們完整地了 解本發(fā)明的范圍。相似的標號通篇表示相似的元件。本文檔中通篇使用的術(shù)語“示范”定 義成表示“示例”。本發(fā)明的某些實施例可實現(xiàn)可再生能源的有功和/或視在功率的控制。本發(fā)明的 某些示范實施例可實現(xiàn)基于電壓的可再生能源的功率調(diào)整。本發(fā)明的其它示范實施例可實 現(xiàn)基于功率因數(shù)參考的可再生能源的功率調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的示范實施例，對系統(tǒng)的輸入 (包括設(shè)置點、極限和模式選擇)可由中央控制器來提供，或者可從測量和/或外部控制器 得出。根據(jù)本發(fā)明的實施例，各種系統(tǒng)塊可用于測量、控制和調(diào)整來自可再生能源的功 率。現(xiàn)在將參照附圖來描述系統(tǒng)塊。圖1示出示范可再生能量控制系統(tǒng)100。根據(jù)本發(fā)明的示范實施例，多個可再生 能源102所生成的輸出功率116可經(jīng)過測量并且與各種設(shè)置點和極限進行比較，以便經(jīng)由 一個或多個反饋回路產(chǎn)生電壓命令信號146，從而控制可再生能源102的電壓和功率因數(shù)?？稍偕茉?02可包括具有相應(yīng)發(fā)電機和逆變器的風(fēng)力和/或太陽能獲得單元。根據(jù)本發(fā)明的一個示范實施例，可將視在功率設(shè)置點104作為輸入提供給系統(tǒng) 100。設(shè)置點轉(zhuǎn)換器106可將視在功率設(shè)置點轉(zhuǎn)換成有功功率命令108?？蓪⑺鶞y量的系統(tǒng) 功率114從有功功率命令108中減去，以便產(chǎn)生誤差信號供輸入到PI調(diào)整器110，它可產(chǎn)生 用于控制可再生能源102的功率輸出的有功功率命令112。在本發(fā)明的一些實施例中，有 功功率命令112可包括配置成引起從各可再生能源102所輸出的功率的不同變化的多個命 令?？稍偕茉?02還可接收電壓命令146信號。組合有功功率命令112和電壓命令146 信號可用于控制從可再生能源102所輸出的有功和無功功率的比率。根據(jù)本發(fā)明的示范實施例，電壓命令146信號可基于功率因數(shù)返送1 功能或者 基于電壓返送138功能，這取決于開關(guān)142的狀態(tài)，其中開關(guān)142的狀態(tài)可由模式選擇144 輸入來控制。在選擇功率因數(shù)返送1 用于控制電壓命令146的情況下，若干輸入(104， 118，120)和功率測量(124，128)可由各個系統(tǒng)塊利用以用于設(shè)置電壓命令146信號。根據(jù) 一個示范實施例，所測量的視在功率1 可除以視在功率設(shè)置點104，以便產(chǎn)生視在功率比 136。根據(jù)本發(fā)明的示范實施例，功率因數(shù)返送1 功能可接收作為輸入的視在功率比136 和功率因數(shù)返送閾值118信號，用于當視在功率比136大于功率因數(shù)返送閾值118時減小 功率因數(shù)(即，減小所產(chǎn)生的VARs)。根據(jù)本發(fā)明的示范實施例，可測量系統(tǒng)100輸出功率116，以便確定功率因數(shù)128， 并且所測量的功率因數(shù)1 可由功率因數(shù)-角度轉(zhuǎn)換130功能來轉(zhuǎn)換成功率因數(shù)角131。 另外，功率因數(shù)返送1 功能的輸出可與功率因數(shù)角幅值設(shè)置點120相乘，以便產(chǎn)生返送角 127。可通過從返送角127中減去功率因數(shù)角131來得出角誤差133信號?？蓪⒔钦`差133 信號輸入到功率因數(shù)(角)PI調(diào)整器132。根據(jù)一個示范實施例，功率因數(shù)(角)PI調(diào)整器 132的輸出可由選擇開關(guān)142來選擇，并且可用于輸入到電壓PI調(diào)整器140。電壓PI調(diào)整 器140可產(chǎn)生用于控制由可再生能源102所產(chǎn)生的電壓的電壓命令146信號。根據(jù)本發(fā)明的示范實施例，并且在選擇電壓返送138用于控制電壓命令146的情 況下，若干其他輸入(104，134，148，152，154)和測量(124,150)結(jié)合電壓返送138功能被 利用以用于產(chǎn)生電壓命令146信號。根據(jù)本發(fā)明的一個示范實施例，電壓返送138(將參照 圖2進一步描述)可接收下列輸入信號的部分或全部電壓設(shè)置點134、視在功率比136(如 前面所述)、電壓返送閾值148、所測量的VARs 150、電壓下限152和電壓上限154。至少部 分根據(jù)這些輸入，電壓返送138功能可產(chǎn)生可由選擇開關(guān)142來選擇的輸出信號，并且可用 于輸入到電壓PI調(diào)整器140。電壓PI調(diào)整器140可產(chǎn)生用于控制由可再生能源102所產(chǎn) 生的電壓的電壓命令146信號。圖2示出電壓返送138功能的一個示范實施例。根據(jù)某些示范實施例，視在功率 1 可被測量并且除以視在功率設(shè)置點104，以便產(chǎn)生視在功率比136?？蓪⒁曉诠β时?36 輸入到電壓返送138功能，并且可選地可由低通濾波器202來處理。根據(jù)一個示范實施例， 當視在功率比136超過返送閾值148時，使用負增益的積分器208可對發(fā)電場(10 正產(chǎn)生 的所測量VARs 150求積分。根據(jù)示范實施例，如果所測量的VARs 150為正，則積分器208 可降低電壓并且減小VARs。如果VARs為負，則積分器208可增加電壓并且增加VARs。這具 有使VARs移動到0的作用，它將允許在超過系統(tǒng)的視在功率極限之前產(chǎn)生更多瓦特。圖2 還示出可存在于積分器208的輸出的三個限制器010，212，214)。第一限制器210可根據(jù)所測量的視在功率124 (Mctual)與視在功率設(shè)置點104(&etpOint)的接近程度來線性縮 放積分器208的電壓輸出。在一個示例實施例中，第一限制器210可具有上限=Sactual/ Ssetpoint-返送閾值，而下限=返送閾值-Sactual/Ssetpoint。第二限制器212可在所 測量的視在功率1 大于視在功率設(shè)置點104時限制積分器208的電壓輸出。在一個示例 實施例中，當Sactual/Ssetpoint > 1時，可將第二限制器212鉗制在上限=1_返送閾值 148，而下限=返送閾值148-1。根據(jù)本發(fā)明的某些示范實施例，還可將積分器208鉗制到第 二限制器的極限。根據(jù)示范實施例，電壓設(shè)置點134可乘以第二限制器212的輸出，并且所得電壓參 考139可由第三限制器214來限制。第三限制器214可將電壓返送138功能所產(chǎn)生的電壓 參考139限制到電壓下限152與電壓上限巧4之間的正常操作極限。電壓參考139則可由 選擇開關(guān)142來選擇，并且電壓PI調(diào)整器140則可限制可再生能源102的功率(瓦特)，使 得沒有超過視在功率設(shè)置點104。參照圖3的流程圖來描述用于控制可再生能源的功率因數(shù)、功率和視在功率的示 范方法300。方法300在框302開始。在框304，并且根據(jù)本發(fā)明的一個示范實施例，可將 可再生能源所產(chǎn)生的有功功率朝視在功率設(shè)置點來調(diào)整。在框306，并且根據(jù)一個示范實施 例，可根據(jù)與可再生能源關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)返送或電壓返送來選擇電壓調(diào)整的模式。如果選 擇電壓返送作為電壓調(diào)整的模式，則在框308，并且根據(jù)一個示范實施例，可至少部分根據(jù) 功率因數(shù)角幅值設(shè)置點來調(diào)整與可再生能源關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)，以及在框310，當可再生能源 所產(chǎn)生的視在功率接近或超過視在功率設(shè)置點時，可使功率因數(shù)角幅值設(shè)置點朝0減少。如果選擇功率因數(shù)返送作為電壓調(diào)整的模式，則在框312，并且根據(jù)一個示范實施 例，可至少部分根據(jù)所測量的VARs和視在功率比來調(diào)整可再生能源的電壓，其中視在功率 比大約等于視在功率除以視在功率設(shè)置點。方法300在框314結(jié)束。圖4示出表達為視在功率比136(x軸)的函數(shù)、并且返送閾值(118，148)設(shè)置在 95%的返送功能(126，138)輸出(y軸)的示范圖表。根據(jù)一個示范實施例，當視在功率 比136低于閾值(118，148)時，返送功能(126，138)可以不修改功率因數(shù)角，并且低于閾值 402的返送功能輸出可以是穩(wěn)定的。但是，當視在功率比136處于或高于閾值(118，148) 時，返送功能(126，138)可因高于閾值404的返送功能輸出的減小而減小功率因數(shù)角。根 據(jù)示范實施例，如果視在功率比136高于單位一 406，則返送功率(126，138)可嘗試將功率 因數(shù)角鉗制在0，以便減小VARs的產(chǎn)出。圖5示出通過利用返送功能(126，138)所產(chǎn)生的有效功率(瓦特)和無功功率 (VARs)的示范圖表。如以上參照圖4所示，當視在功率比136低于閾值(118，148)時， 返送功能(126，138)可以不修改功率因數(shù)角，并且有效功率(瓦特)502可連同無功功率 (VARs) 504 —起產(chǎn)生。但是，當視在功率比136處于或高于閾值(118，148)時，返送功能 (126，138)可減小功率因數(shù)角，并且無功功率(VARs) 510可被減小，從而允許有效功率的增 加(506)。圖4還示出以固定功率因數(shù)所產(chǎn)生的示范有效功率輸出(508)。相應(yīng)地，本發(fā)明的某些示范實施例可提供如下技術(shù)效果提供來自可再生能源 102的增加的有功功率產(chǎn)生。本發(fā)明的某些示范實施例還可提供如下技術(shù)效果根據(jù)功率 因數(shù)返送1 或者根據(jù)電壓返送138來調(diào)節(jié)可再生能源102的VARs輸出。在本發(fā)明的某些實施例中，可再生能量控制系統(tǒng)100可包括任何數(shù)量的軟件應(yīng)用程序，它們被運行以便于任何操作。在某些實施例中，一個或多個輸入/輸出(I/O)接口可便于可再生能量控制系統(tǒng) 100、中央控制器和一個或多個I/O裝置之間的通信。例如，通用串行總線端口、串行端口、 磁盤驅(qū)動器、⑶-ROM驅(qū)動器和/或例如顯示器、鍵盤、小鍵盤、鼠標、控制面板、觸摸屏顯示 器、話筒等一個或多個用戶接口裝置可便于與可再生能量控制系統(tǒng)100的用戶交互。一個 或多個I/O接口可用于接收或收集來自大量輸入裝置的數(shù)據(jù)和/或用戶指令。所接收數(shù)據(jù) 可按照本發(fā)明的各個實施例的需要由一個或多個計算機處理器來處理，和/或存儲在一個 或多個存儲器裝置中。一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口可便于可再生能量控制系統(tǒng)100和/或中央或外部控制器 輸入和輸出到一個或多個適當網(wǎng)絡(luò)和/或連接的連接，例如便于與關(guān)聯(lián)該系統(tǒng)的任何數(shù)量 的傳感器的通信的連接。一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口還可便于到一個或多個適當網(wǎng)絡(luò)的連接供 與外部裝置和/或系統(tǒng)進行通信，適當網(wǎng)絡(luò)例如局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、因特網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、射頻網(wǎng) 絡(luò)、Bluetooth 使能網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi 使能網(wǎng)絡(luò)、基于衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)、任何有線網(wǎng)絡(luò)、任何無線網(wǎng) 絡(luò)等。按照需要，本發(fā)明的實施例可包括具有比圖1和2所示組件更多或更少組件的可 再生能量控制系統(tǒng)100。以上參照根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的系統(tǒng)、方法、設(shè)備和/或計算機程序產(chǎn)品的 框圖和流程圖來描述本發(fā)明。大家會理解，框圖和流程圖的一個或多個框以及框圖和流程 圖中的框的組合可分別可通過計算機可執(zhí)行程序指令來實現(xiàn)。同樣，根據(jù)本發(fā)明的一些實 施例，框圖和流程圖的某些框可以不一定需要按照所提供的順序來執(zhí)行，或者可以不一定 需要全部都執(zhí)行。這些計算機可執(zhí)行程序指令可加載到通用計算機、專用計算機、處理器或者其它 可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以產(chǎn)生特定機器，使得運行于計算機、處理器或者其它可編程數(shù)據(jù)處 理設(shè)備的指令創(chuàng)建用于實現(xiàn)流程圖框中規(guī)定的一個或多個功能的部件。這些計算機程序指 令還可存儲在計算機可讀存儲器中，它們可指導(dǎo)計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定 方式起作用，使得計算機可讀存儲器中存儲的指令產(chǎn)生一種制造產(chǎn)品，其中包括實現(xiàn)流程 圖框中所指定的一個或多個功能的指令部件。作為一個示例，本發(fā)明的實施例可提供計算 機程序產(chǎn)品，包括計算機可使用介質(zhì)，其中包含計算機可讀程序代碼或程序指令，所述計算 機可讀程序代碼適合被運行以便實現(xiàn)流程圖框中指定的一個或多個功能。計算機程序指令 還可加載到計算機或者其它可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備，以便使一系列操作元件或步驟在計算機 或其它可編程設(shè)備上運行，從而產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的過程，使得在計算機或其它可編程設(shè)備 上運行的指令提供用于實現(xiàn)流程圖框中指定的功能的元件或步驟。相應(yīng)地，框圖和流程圖的框支持用于執(zhí)行指定功能的部件組合、用于執(zhí)行指定功 能的元件或步驟的組合以及用于執(zhí)行指定功能的程序指令部件。大家還會理解，框圖和流 程圖的各框以及框圖和流程圖中的框的組合可通過執(zhí)行指定功能、元件或步驟的基于硬件 的專用計算機系統(tǒng)或者專用硬件和計算機指令的組合來實現(xiàn)。雖然結(jié)合當前被認為是最佳實踐和各個實施例的內(nèi)容來描述本發(fā)明，但是要理 解，本發(fā)明并不局限于所公開的實施例，相反，它意在涵蓋包含于所附權(quán)利要求書的范圍之 內(nèi)的各種修改和等同布置。雖然本文中采用具體術(shù)語，但是它們僅以一般的描述意義來使用，而不是用于限制。 本書面描述使用包括最佳模式的示例來公開本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域的技術(shù)人員 能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合方法。本發(fā)明的專利 范圍在權(quán)利要求書中限定，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它示例。如果這類其它 示例具有與權(quán)利要求書的文字語言完全相同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括具有與權(quán)利要 求書的文字語言的非實質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)元件，則它們意在處于權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。配件表100可再生能量控制系統(tǒng)120功率因數(shù)角幅值設(shè)置點102可再生能源124所測量的視在功率104視在功率設(shè)置點126功率因數(shù)返送106設(shè)置點轉(zhuǎn)換器127返送角108有功功率命令128所測量的功率因數(shù)110PI調(diào)整器130功率因數(shù)-角轉(zhuǎn)換112有功功率命令131功率因數(shù)角114所測量的系統(tǒng)功率(瓦特)132功率因數(shù)PI調(diào)整器116輸出功率133角誤差118功率因數(shù)返送閾值134電壓設(shè)置點136視在功率比150所測量的VARS138電壓返送152電壓下限139電壓參考154電壓上限140電壓PI調(diào)整器202低通濾波器142選擇開關(guān)206路徑選擇144模式選擇信號208積分器146電壓命令信號210比率閾值148返送閾值212返送閾值214電壓極限404高于閾值的返送功能輸出402低于閾值的返送功能輸出406高于單位一的視在功率比的返送功能輸出502采用低于閾值的返送所產(chǎn)生的瓦特504采用低于閾值的返送所產(chǎn)生的VARs506采用高于閾值的返送所產(chǎn)生的瓦特508采用固定功率因數(shù)所產(chǎn)生的示例瓦特510高于閾值的VARs減小以增加瓦特
權(quán)利要求
1.一種用于控制由可再生能源(102)所產(chǎn)生的功率的方法，所述方法特征在于 朝視在功率設(shè)置點(104)調(diào)整所述可再生能源(102)所產(chǎn)生的有功功率；以及根據(jù)與所述可再生能源(10 關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)返送(126)或電壓返送(138)選擇性地 (144)調(diào)整電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其進一步特征在于當選擇功率因數(shù)返送(126)時，至少部分根據(jù)功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)來調(diào)整與 所述可再生能源(10 關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)，并且當所述可再生能源所產(chǎn)生的視在功率(124) 接近或超過所述視在功率設(shè)置點時使所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)朝0減少；以及當選擇電壓返送(138)時，至少部分根據(jù)所測量的VARS(150)和視在功率比(136)來 調(diào)整所述可再生能源(102)的電壓，其中所述視在功率比(136)大約等于所述視在功率 (124)除以所述視在功率設(shè)置點(104)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，將所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)朝0減小還包 括至少部分根據(jù)所測量的視在功率(1 )、所述視在功率設(shè)置點(104)和功率因數(shù)返送閾 值(118)、利用返送功能(126)來返送功率因數(shù)設(shè)置點角。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述返送功能(126)至少部分基于所測量的視在功 率(124)與所述視在功率設(shè)置點(104)之比，并且其中所述返送功能(126)在所述可再生 能源(102)的所測量視在功率(124)大于所述視在功率設(shè)置點(104)時減小所述功率因數(shù) 角幅值設(shè)置點(120)。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)減小是到0的單 調(diào)遞減并且當所測量視在功率(124)達到或超過所述視在功率設(shè)置點(104)時鉗制在0。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)整所述可再生能源(102)的電壓至少部分基于電 壓返送功能(138)，其中所述電壓返送功能(138)通過在所述視在功率比(136)接近或超過 電壓返送閾值(148)時減小VARS的幅值來調(diào)整所述可再生能源(102)的VARS。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述電壓返送閾值(148)在大約0.90與大約0.99 之間。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，通過調(diào)整對所述可再生能源(10 的電壓命令信號 (146)和有功功率命令(112)來調(diào)整VARS。
9.一種調(diào)整的可再生能量系統(tǒng)，其特征在于具有耦合到公用電網(wǎng)的組合輸出的一個或多個可再生能源(102)；一個或多個測量儀器，配置成提供至少視在功率(124)和功率因數(shù)(1 )的測量；以及一個或多個計算機處理器，可操作成用于朝視在功率設(shè)置點(104)調(diào)整所述可再生能源(102)所產(chǎn)生的有功功率；以及 選擇(144)與所述可再生能源(10 關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)返送(126)或電壓返送(138)的 電壓調(diào)整。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個計算機處理器還可操作成用于 當選擇功率因數(shù)返送(126)時，至少部分根據(jù)功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)來調(diào)整所述可再生能源(10 的功率因數(shù)，并且當所述可再生能源所產(chǎn)生的視在功率(124)接近或 超過所述視在功率設(shè)置點時使所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)朝0減少；以及當選擇電壓返送(138)時，至少部分根據(jù)所測量的VARS(150)和視在功率比(136)來調(diào)整所述可再生能源(102)的電壓，其中所述視在功率比(136)大約等于所測量的視在功 率(124)除以所述視在功率設(shè)置點(104)。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個計算機處理器進一步可操作成 通過利用返送功能(1 )、至少部分根據(jù)所測量的視在功率(IM)、所述視在功率設(shè)置點 (104)和功率因數(shù)返送閾值(118)返送功率因數(shù)設(shè)置點角，來將所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置 點(120)朝0減小。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述返送功能(126)至少部分基于所測量的視在 功率(124)與所述視在功率設(shè)置點(104)之比，并且其中所述返送功能(126)在所述可再 生能源(102)的所測量視在功率(124)大于所述視在功率設(shè)置點(104)時減小所述功率因 數(shù)角幅值設(shè)置點(120)。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個計算機處理器還可操作成通 過使所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)單調(diào)遞減到0來減小所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置點 (120)，并且在所測量視在功率(124)達到或超過所述視在功率設(shè)置點(104)時將所述設(shè)置 點(120)鉗制到0。
14.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述電壓返送功能(138)可操作成通過在所述視 在功率比(136)接近或超過電壓返送閾值(148)時減小VARS的幅值，來調(diào)整所述可再生能 源(102)的 VARS。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述電壓返送閾值(148)在大約0.90與大約 0. 99之間。
16.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述一個或多個計算機處理器可操作成通過調(diào) 整對所述可再生能源(102)的電壓命令信號(146)和有功功率命令(112)來調(diào)整VARS。
17.一種用于控制由可再生能源所產(chǎn)生的功率的設(shè)備，所述設(shè)備特征在于一個或多個測量儀器，配置成提供至少視在功率(124)和功率因數(shù)(1 )的測量；一個或多個計算機處理器，可操作成用于朝視在功率設(shè)置點(104)調(diào)整所述可再生能源(102)所產(chǎn)生的有功功率；選擇(144)與所述可再生能源(102)關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)返送(126)或電壓返送(138)的 電壓調(diào)整。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述一個或多個計算機處理器還可操作成用于當選擇功率因數(shù)返送(126)時，至少部分根據(jù)功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)來調(diào)整所述可再生能源(10 的功率因數(shù)，并且當所述可再生能源所產(chǎn)生的視在功率(124)接近或 超過所述視在功率設(shè)置點時使所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)朝0減少；以及當選擇電壓返送(138)時，至少部分根據(jù)所測量的VARS(150)和視在功率比(136)來 調(diào)整所述可再生能源(102)的電壓，其中所述視在功率比(136)大約等于所測量的視在功 率(124)除以所述視在功率設(shè)置點(104)。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，所述一個或多個計算機處理器還可操作成通過 利用返送功能(1 )、至少部分根據(jù)所測量的視在功率(IM)、所述視在功率設(shè)置點(104) 和功率因數(shù)返送閾值(118)返送功率因數(shù)設(shè)置點角，來將所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置點 (120)朝0減小。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，所述返送功能(126)至少部分基于所測量的視在功率(124)與所述視在功率設(shè)置點(104)之比，并且所述返送功能(126)在所述可再生能 源(102)的所測量視在功率(124)大于所述視在功率設(shè)置點(104)時減小所述功率因數(shù)角 幅值設(shè)置點(120)。
21.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，所述一個或多個計算機處理器還可操作成通 過使所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)單調(diào)遞減到0來減小所述功率因數(shù)角幅值設(shè)置點 (120)并且在所測量視在功率(124)達到或超過所述視在功率設(shè)置點(104)時將所述設(shè)置 點(120)鉗制到0。
22.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述電壓返送功能(138)可操作成通過在所述視 在功率比(136)接近或超過電壓返送閾值(148)時減小VARS的幅值，來調(diào)整所述可再生能 源(102)的 VARS。
23.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，所述一個或多個計算機處理器可操作成通過調(diào) 整對所述可再生能源(102)的電壓命令信號(146)和有功功率命令(112)來調(diào)整VARS。
全文摘要
本發(fā)明的某些實施例可包括用于調(diào)整可再生能源的功率的系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的一個示范實施例，提供一種用于將可再生能源(102)所產(chǎn)生的有功功率朝視在功率設(shè)置點(104)調(diào)整的方法。該方法可包括選擇(142)根據(jù)與可再生能源(102)關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)返送(126)或電壓返送(138)的電壓調(diào)整。當選擇(142)功率因數(shù)返送(126)時，該方法包括至少部分根據(jù)功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)來調(diào)整與可再生能源(102)關(guān)聯(lián)的功率因數(shù)，并且當可再生能源(102)所產(chǎn)生的視在功率(124)接近或超過視在功率設(shè)置點(104)時使功率因數(shù)角幅值設(shè)置點(120)朝0減少。當選擇電壓返送(138)時，該方法可包括至少部分根據(jù)所測量的VARs(150)和視在功率比(136)來調(diào)整可再生能源(102)的電壓，其中所述視在功率比(136)大約等于視在功率(124)除以視在功率設(shè)置點(104)。
文檔編號H02J3/18GK102055194SQ201010536510
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者A·科奇納, J·G·甘迪希, M·E·卡迪納 申請人:通用電氣公司