一種微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行調(diào)度方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行方法，尤其是一種微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行調(diào)度方法。
【背景技術】
[0002]隨著近年光伏發(fā)電核心設備成本的日益下降，使得光伏系統(tǒng)在更廣闊范圍的應用具有了經(jīng)濟可行性，特別是光伏發(fā)電在補充島嶼居民用電方面有較大應用潛力。由于遠離大陸電網(wǎng)的島嶼供電問題通常由柴油發(fā)電機組解決，但隨著國際油價的走高外加運油費用，使得供電成本日漸上升。所以通過光伏與柴油發(fā)電構成的島嶼微網(wǎng)供電系統(tǒng)有助于節(jié)省油耗量，但另一方面過多比列的光伏接入增加了微網(wǎng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，需要加入一套操作簡單高效的運行調(diào)度方案來保證微網(wǎng)穩(wěn)定的前提下同時能最大化光伏發(fā)電的接入容量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供了一種能夠有效控制發(fā)電成本、提高供電可靠性的微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行調(diào)度方法。
[0004]實現(xiàn)本發(fā)明目的的微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行調(diào)度方法，包括如下步驟:
[0005](I)確定系統(tǒng)負荷，明確當前負荷的實時功率數(shù)據(jù)；
[0006](2)根據(jù)當前負荷功率確定柴油發(fā)電機啟動的臺數(shù)，確定原則如下:
[0007]令L為當前負荷的實時功率，C為每臺柴油發(fā)電機額定輸出功率，N為發(fā)電機啟動臺數(shù)，P為光伏輸出功率；
[0008]如果L/C < I 時，N = I ;
[0009]否則N取大于等于L/C的最小整數(shù)；
[0010](3)確定當前光伏可輸出的最大功率限制值T，確定原則如下:
[0011]T = L-0.3XCXN ；
[0012](4)當柴油發(fā)電機輸出功率隨負荷功率增大而增大達到或超過額定輸出的90%時，減少當前光伏可輸出的最大功率限制值至0.9T ；
[0013](5)當負荷功率繼續(xù)增大，需要啟動第N+1個柴油發(fā)電機，則啟動第N+1個柴油機后，均分每臺柴油發(fā)電機負載輸出功率為:(L-0.9T)/(N+1)；
[0014](6)循環(huán)至步驟(4)。
[0015]本發(fā)明的微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行調(diào)度方法的有益效果如下:
[0016]本發(fā)明的微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行調(diào)度方法，通過計算設定啟動柴油機的數(shù)量和光伏輸出的最大功率，可以有效控制發(fā)電成本，提高供電可靠性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行調(diào)度方法的流程圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的實施例系統(tǒng)的結構示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明的實施例狀態(tài)一的結構示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明的實施例狀態(tài)二的結構示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明的實施例狀態(tài)三的結構示意圖一。
[0022]圖6為本發(fā)明的實施例狀態(tài)三的結構示意圖二。
[0023]圖7為本發(fā)明的實施例狀態(tài)四的結構示意圖。
[0024]圖8為本發(fā)明的實施例狀態(tài)五的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，本發(fā)明的微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行調(diào)度方法，包括如下步驟:
[0026](I)確定系統(tǒng)負荷，明確當前負荷的實時功率數(shù)據(jù)；
[0027](2)根據(jù)當前負荷功率確定柴油發(fā)電機啟動的臺數(shù)，確定原則如下:
[0028]令L為當前負荷的實時功率，C為每臺柴油發(fā)電機額定輸出功率，N為發(fā)電機啟動臺數(shù)，P為光伏輸出功率；
[0029]如果L/C < I 時，N = I ;
[0030]否則N取大于等于L/C的最小整數(shù)；
[0031](3)確定當前光伏可輸出的最大功率限制值T，確定原則如下:
[0032]T = L-0.3XCXN ；
[0033](4)當柴油發(fā)電機輸出功率隨負荷功率增大而增大達到或超過額定輸出的90%時，減少當前光伏可輸出的最大功率限制值至0.9T ；
[0034](5)當負荷功率繼續(xù)增大，需要啟動第N+1個柴油發(fā)電機，則啟動第N+1個柴油機后，均分每臺柴油發(fā)電機負載輸出功率為:(L-0.9T)/(N+1)；
[0035](6)循環(huán)至步驟⑷。
[0036]實施例:
[0037]一種典型的微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)，如圖2所示，是由多個光伏陣列和對應的并網(wǎng)逆變器，逆變器功率調(diào)節(jié)組成的光伏系統(tǒng)、光伏輸出閥值調(diào)節(jié)器、柴油發(fā)電機(以3個機組為例)，以及負荷采集器部分構成。
[0038]下面以3臺額定輸出為400kw的柴油發(fā)電機配置800kw光伏裝機容量的高比列光伏微網(wǎng)為例說明該系統(tǒng)一天的典型運行調(diào)度方法，其中負荷最大峰值可達100kw:
[0039]1、狀態(tài)一，早晨4:00時刻，如圖3所示:負荷實時功率為180kw，光伏輸出功率為Okw，此時I臺柴油發(fā)電機啟動保持輸出功率為180kw，此時光伏輸出閥值調(diào)節(jié)器為保證柴油發(fā)電機輸出功率大于其額定輸出的30% (即120kw)這一條件，計算后將光伏可輸出的最大功率限制值T設定為60kw(計算方法見步驟3)。
[0040]2、狀態(tài)二，早晨6:30時刻，如圖4所示:負荷實時功率上升到400kw，光伏輸出功率上升為50kw，此時I臺柴油發(fā)電機輸出功率上升到350kw，此時光伏輸出閥值調(diào)節(jié)器為保證柴油發(fā)電機輸出功率大于其額定輸出的30% (即120kw)這一條件，計算后將光伏可輸出的最大功率限制值T設定為280kw(計算方法見步驟3)，此時柴油發(fā)電機的旋轉備用容量(50kw)大于等于當前光伏輸出功率(50kw)，判定微網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，保持當前各設備現(xiàn)有狀??τ O
[0041]3、狀態(tài)三，上午8:00時刻，如圖5，6所示:負荷實時功率上升到560kw，光伏輸出功率上升為200kw，此時I臺柴油發(fā)電機輸出功率上升到360kw，此時光伏輸出閥值調(diào)節(jié)器為保證柴油發(fā)電機輸出功率大于其額定輸出的30% (即120kw)這一條件，計算后將光伏可輸出的最大功率限制值T設定為440kw (計算方法見步驟3)，此時柴油發(fā)電機的旋轉備用容量(40kw)小于當前光伏輸出功率(50kw)，判定微網(wǎng)系統(tǒng)不穩(wěn)定。按照步驟4，通過減少光伏可輸出的最大功率限制值至ISOkw后，第二臺柴油發(fā)電機投入運行，此時兩臺柴發(fā)輸出功率均為190kw，此時柴油發(fā)電機的旋轉備用容量(210kw)大于當前光伏輸出功率(180kw)，判定微網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，保持當前各設備現(xiàn)有狀態(tài)。
[0042]4、狀態(tài)四，上午9:00時刻，如圖7所示:負荷實時功率上升到800kw，光伏輸出功率上升為400kw，此時啟動的兩臺柴油發(fā)電機輸出功率均上升到200kw，此時光伏輸出閥值調(diào)節(jié)器為保證兩臺柴油發(fā)電機輸出功率大于其額定輸出的30% (即240kw)這一條件，計算后將光伏可輸出的最大功率限制值T設定為560kw (計算方法見步驟3)，此時兩臺柴油發(fā)電機的總旋轉備用容量(400kw)大于等于于當前光伏輸出功率(400kw)，判定微網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，保持當前各設備的現(xiàn)有運行狀態(tài)。
[0043]5、狀態(tài)五，下午13:00時刻，如圖8所示:負荷實時功率保持800kw，由于光伏輸出功率下降升為SOkw(可能由于云層遮擋導致)，此時啟動的兩臺柴油發(fā)電機輸出功率均上升到360kw，此時光伏輸出閥值調(diào)節(jié)器為保證兩臺柴油發(fā)電機輸出功率大于其額定輸出的30% (即240kw)這一條件，計算后將光伏可輸出的最大功率限制值T設定為560kw(計算方法見步驟3)，此時兩臺柴油發(fā)電機的總旋轉備用容量(SOkw)大于等于于當前光伏輸出功率(SOkw)，判定微網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，保持當前各設備的現(xiàn)有運行狀態(tài)。
[0044]上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行調(diào)度方法，包括如下步驟: (1)確定系統(tǒng)負荷，明確當前負荷的實時功率數(shù)據(jù)； (2)根據(jù)當前負荷功率確定柴油發(fā)電機啟動的臺數(shù)，確定原則如下: 令L為當前負荷的實時功率，C為每臺柴油發(fā)電機額定輸出功率，N為發(fā)電機啟動臺數(shù)，P為光伏輸出功率；如果 L/C < I 時，N = I ; 否則N取大于等于L/C的最小整數(shù)； (3)確定當前光伏可輸出的最大功率限制值T，確定原則如下:T = L-0.3XCXN ； (4)當柴油發(fā)電機輸出功率隨負荷功率增大而增大達到或超過額定輸出的90%時，減少當前光伏可輸出的最大功率限制值至0.9T ； (5)當負荷功率繼續(xù)增大，需要啟動第N+1個柴油發(fā)電機，則啟動第N+1個柴油機后，均分每臺柴油發(fā)電機負載輸出功率為:(L-0.9T)/(N+1)； (6)循環(huán)至步驟⑷。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種能夠有效控制發(fā)電成本、提高供電可靠性的微網(wǎng)型光伏柴油混合供電系統(tǒng)的運行調(diào)度方法，包括如下步驟：(1)確定系統(tǒng)負荷，明確當前負荷的實時功率數(shù)據(jù)；(2)根據(jù)當前負荷功率確定柴油發(fā)電機啟動的臺數(shù)；(3)確定當前光伏可輸出的最大功率限制值T；(4)當柴油發(fā)電機輸出功率隨負荷功率增大而增大達到或超過額定輸出的90％時，減少當前光伏可輸出的最大功率限制值至0.9T；(5)當負荷功率繼續(xù)增大，需要啟動第N+1個柴油發(fā)電機，則啟動第N+1個柴油機后，均分每臺柴油發(fā)電機負載輸出功率為：(L-0.9T)/(N+1)；(6)循環(huán)至步驟(4)。
【IPC分類】H02J3-46
【公開號】CN104734199
【申請?zhí)枴緾N201510059911
【發(fā)明人】雷毅平
【申請人】中節(jié)能綠洲(北京)太陽能科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月5日