【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及新能源，具體為一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、新能源發(fā)電是指利用自然資源產(chǎn)生電能的技術(shù)，是當(dāng)前全球能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵組成部分。隨著對(duì)環(huán)保和能源效率要求的提升，新能源發(fā)電已成為傳統(tǒng)能源逐漸替代的主流技術(shù)之一。在新能源發(fā)電的眾多方式中，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，尤其是微風(fēng)發(fā)電與鈣鈦礦太陽能發(fā)電結(jié)合的小發(fā)電裝置，因其對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)全天候發(fā)電等優(yōu)勢，逐漸成為家庭和小型商業(yè)用電的重要解決方案。這種發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合了風(fēng)能和太陽能的互補(bǔ)特性，通過智能化控制方法，能夠在不同的天氣條件下優(yōu)化發(fā)電效率，從而實(shí)現(xiàn)最大化的能源利用。
2、在申請(qǐng)?zhí)枮?01711317562.9的中國專利技術(shù)申請(qǐng)中，公開了一種風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合的雙向發(fā)電系統(tǒng)，包括安裝在樓房頂部的風(fēng)輪和太陽能電池板，還包括渦輪發(fā)電機(jī)、控制單元、蓄電池、充放電控制模塊、無線通訊模塊、電量檢測模塊、逆變器、光敏傳感器，風(fēng)力傳感器、第二電子開關(guān)和第一電子開關(guān)。本專利技術(shù)將風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電技術(shù)結(jié)合到一起應(yīng)用于家庭用電，充分利用了新能源技術(shù)，節(jié)約了市電，同時(shí)最大力度的降低了對(duì)環(huán)境的污染，解決了單獨(dú)使用太陽能供電或風(fēng)力供電所出現(xiàn)的供電不連續(xù)等現(xiàn)象。本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，且制造成本太低。
3、結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，以上申請(qǐng)還存在以下不足：
4、現(xiàn)階段盡管風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)具備諸多優(yōu)勢，但現(xiàn)有的系統(tǒng)普遍存在一些問題，這些問題的產(chǎn)生，往往源于系統(tǒng)在面對(duì)極端天氣條件或不穩(wěn)定光照和風(fēng)速時(shí)，缺乏足夠的自適應(yīng)能力。例如，在低風(fēng)速
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法，解決了
技術(shù)介紹
中提到的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：包括以下步驟：
3、s1、安裝dcm數(shù)據(jù)采集模組，實(shí)時(shí)采集微風(fēng)發(fā)電與鈣鈦礦發(fā)電結(jié)合的小發(fā)電裝置的周圍環(huán)境數(shù)據(jù)，同時(shí)構(gòu)建發(fā)電控制系統(tǒng)，將采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至發(fā)電控制系統(tǒng)中；
4、s2、在發(fā)電控制系統(tǒng)中對(duì)實(shí)時(shí)接收到的環(huán)境數(shù)據(jù)，并對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取無量綱數(shù)據(jù)集，同時(shí)構(gòu)建云端數(shù)據(jù)庫將所獲取的無量綱數(shù)據(jù)集傳輸至云端數(shù)據(jù)庫中；
5、s3、構(gòu)建風(fēng)光算法模型，并提取無量綱數(shù)據(jù)集輸入風(fēng)光協(xié)同算法模型中，分別計(jì)算輸出鈣鈦礦太陽能發(fā)電效率psolar和微風(fēng)發(fā)電效率pwind，同時(shí)基于風(fēng)光算法模型輸出結(jié)果，進(jìn)行綜合輸出風(fēng)光協(xié)同效率ncomb，同時(shí)設(shè)定效率閾值n，并與所獲取的風(fēng)光協(xié)同效率ncomb進(jìn)行初步對(duì)比評(píng)估分析當(dāng)前協(xié)同發(fā)電效率；
6、s4、若初步對(duì)比評(píng)估出協(xié)同發(fā)電效率異常后，匯總所獲取的風(fēng)光協(xié)同效率ncomb、鈣鈦礦太陽能發(fā)電效率psolar和微風(fēng)發(fā)電效率pwind，進(jìn)行計(jì)算輸出總輸出功率ptotal，同時(shí)設(shè)置總輸出功率閾值pth；
7、s5、基于所獲取的總輸出功率ptotal與所述總輸出功率閾值pth進(jìn)行二次對(duì)比評(píng)估，分析功率輸出情況，并基于二次對(duì)比評(píng)估結(jié)果，觸發(fā)執(zhí)行儲(chǔ)能調(diào)整與微風(fēng)發(fā)電傾角調(diào)整。
8、優(yōu)選的，所述s1包括s11和s12；
9、s11、在微風(fēng)發(fā)電與鈣鈦礦發(fā)電結(jié)合的小發(fā)電裝置周圍，安裝dcm數(shù)據(jù)采集模組，同時(shí)設(shè)置，實(shí)時(shí)采集微風(fēng)發(fā)電與鈣鈦礦發(fā)電結(jié)合的小發(fā)電裝置周圍的環(huán)境數(shù)據(jù)；
10、所述dcm數(shù)據(jù)采集模組包括光敏傳感器、風(fēng)速儀、溫度傳感器和濕度傳感器；
11、所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括光照強(qiáng)度l、風(fēng)速v、環(huán)境溫度ta和環(huán)境濕度hu；
12、s12、基于微風(fēng)發(fā)電與鈣鈦礦發(fā)電結(jié)合的小發(fā)電裝置進(jìn)行構(gòu)建發(fā)電控制系統(tǒng)，所述發(fā)電控制系統(tǒng)通過集成發(fā)電裝置遠(yuǎn)程控制模組、電力儲(chǔ)能系統(tǒng)、云端數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理模組和可視化模組，在通過dcm數(shù)據(jù)采集模組中內(nèi)置的通信模組，使用lora無線通信網(wǎng)絡(luò)，將所述通信模組與發(fā)電控制系統(tǒng)進(jìn)行集成連接，將采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸?shù)降陌l(fā)電控制系統(tǒng)中。
13、優(yōu)選的，所述s2包括s21和s22；
14、s21、在發(fā)電控制系統(tǒng)中實(shí)時(shí)接收環(huán)境數(shù)據(jù)，將環(huán)境數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)處理模組中；
15、在數(shù)據(jù)處理模組中提取電力儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電池充電比例sb；
16、同時(shí)基于環(huán)境數(shù)據(jù)中的風(fēng)速v進(jìn)行計(jì)算輸出風(fēng)切變系數(shù)cw，具體算法公式為：；其中，ln表示自然對(duì)數(shù)，v1表示第一風(fēng)速，v2表示第二風(fēng)速，h1表示第一高度，h2表示第二高度，第一高度h1對(duì)應(yīng)第一風(fēng)速v1，第二高度h2對(duì)應(yīng)第二風(fēng)速v2，
17、并在發(fā)電控制系統(tǒng)中對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)、電池充電比例sb和風(fēng)切變系數(shù)cw進(jìn)行匯總后預(yù)處理，獲取無量綱數(shù)據(jù)集，所述預(yù)處理包括數(shù)據(jù)清洗和無量綱化處理；
18、所述無量綱數(shù)據(jù)集包括光照強(qiáng)度l、風(fēng)速v、環(huán)境溫度ta、環(huán)境濕度hu、電池充電比例sb和風(fēng)切變系數(shù)cw；
19、s22、基于所集成的云端數(shù)據(jù)庫，設(shè)置寫入端口和寫出端口，通過寫入端口將無量綱數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)至云端數(shù)據(jù)庫中，對(duì)無量綱數(shù)據(jù)集進(jìn)行云存儲(chǔ)。
20、優(yōu)選的，所述s3包括s31、s32、s33和s34；
21、s31、構(gòu)建風(fēng)光算法模型，所述風(fēng)光算法模型包括風(fēng)電發(fā)電算法模型和鈣鈦礦發(fā)電算法模型；
22、通過寫出端口提取無量綱數(shù)據(jù)集中的相關(guān)參數(shù)輸入鈣鈦礦發(fā)電算法模型，進(jìn)行計(jì)算輸出鈣鈦礦太陽能發(fā)電效率psolar；
23、所述鈣鈦礦太陽能發(fā)電效率psolar通過以下鈣鈦礦發(fā)電算法模型；
24、；
25、式中，ns表示鈣鈦礦組件的光電轉(zhuǎn)換效率，as表示鈣鈦礦組件的受光面積，表示溫度影響系數(shù)，表示濕度調(diào)節(jié)系數(shù)，tref表示標(biāo)準(zhǔn)溫度smax表示電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充電比例上限值；
26、s32、通過寫出端口提取無量綱數(shù)據(jù)集中的相關(guān)參數(shù)輸入風(fēng)電發(fā)電算法模型中，進(jìn)行計(jì)算輸出微風(fēng)發(fā)電效率pwind；
27、所述微風(fēng)發(fā)電效率pwind通過以下風(fēng)電發(fā)電算法模型計(jì)算輸出；
28、；
29、式中，nw表示風(fēng)力渦輪的效率，aw表示風(fēng)力渦輪掃掠面積，表示標(biāo)準(zhǔn)空氣密度，ln表示自然對(duì)數(shù)，hu表示裝置高度，表示風(fēng)速分布系數(shù)。
30、優(yōu)選的，s33、基于所獲取的鈣鈦礦太陽能發(fā)電效率psolar和微風(fēng)發(fā)電效率pwind，同時(shí)引入儲(chǔ)能狀態(tài)進(jìn)行協(xié)同計(jì)算，輸出風(fēng)光協(xié)同效率ncomb，分析微風(fēng)發(fā)電與鈣鈦礦發(fā)電的協(xié)同工作效率；
31、所述風(fēng)光協(xié)同效率ncomb通過以下協(xié)同算法公式計(jì)算輸出；
32、；
33、式本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述S1包括S11和S12；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述S2包括S21和S22；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述S3包括S31、S32、S33和S34；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：S33、基于所獲取的鈣鈦礦太陽能發(fā)電效率Psolar和微風(fēng)發(fā)電效率Pwind，同時(shí)引入儲(chǔ)能狀態(tài)進(jìn)行協(xié)同計(jì)算，輸出風(fēng)光協(xié)同效率Ncomb，分析微風(fēng)發(fā)電與鈣鈦礦發(fā)電的協(xié)同工作效率；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：S34、基于無量綱數(shù)據(jù)集中實(shí)時(shí)獲取的光照強(qiáng)度L和風(fēng)速V，進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)置效率閾值N，再將所獲取的風(fēng)光協(xié)同效率Ncomb與所述效率閾值N進(jìn)行初步對(duì)比評(píng)估，分析微風(fēng)發(fā)電與鈣鈦礦發(fā)電結(jié)合的小發(fā)電裝置的協(xié)同發(fā)電效率情況，具體評(píng)估內(nèi)容如下；
7.根
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述S5包括S51和S52；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：S52、所述儲(chǔ)能調(diào)整通過將電力儲(chǔ)能系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為放電模式，輔助電力負(fù)載需求；
10.一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制系統(tǒng)，應(yīng)用于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：包括發(fā)電感知模塊、數(shù)據(jù)集成模塊、風(fēng)光協(xié)同分析模塊、總功率分析模塊和動(dòng)態(tài)調(diào)整模塊；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述s1包括s11和s12；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述s2包括s21和s22；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：所述s3包括s31、s32、s33和s34；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：s33、基于所獲取的鈣鈦礦太陽能發(fā)電效率psolar和微風(fēng)發(fā)電效率pwind，同時(shí)引入儲(chǔ)能狀態(tài)進(jìn)行協(xié)同計(jì)算，輸出風(fēng)光協(xié)同效率ncomb，分析微風(fēng)發(fā)電與鈣鈦礦發(fā)電的協(xié)同工作效率；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源發(fā)電智能優(yōu)化控制方法，其特征在于：s34、基于無量綱數(shù)據(jù)集中實(shí)時(shí)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳秋森，吳道凌，黃偉標(biāo)，薛文富，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳市金世紀(jì)工程實(shí)業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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