[发明专利]一种可并网运行光伏发电系统的运行和监控方法

说明书

所属技术领域

本发明涉一种可并网运行光伏发电系统的运行和监控方法。

背景技术

微电网(Micro-Grid)也译为微网，是一种新型网络结构，是一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。

随着光伏发电技术的不断改善和并网规模不断扩大，光伏发电正逐步摆脱依靠政府补贴和示范工程模式向商业化发展。同时由于新能源发电对电网的渗透率的不断增加，其对电网的影响越来越不可忽略，电网的维护成本也越来越大，因此其应积极参与电网协调建设和调度运行，对电网实现有力支持和补充。功率的波动性程度直接影响电网原有的潮流分布，当风力发电和光伏发电的渗透率处于较高水平时，波动性和随机性会给电网的原有运行方式带来巨大的冲击。为了减少这种冲击，可以光伏电站联合发电的系统中配置大规模储能系统联合运行。

在智能电网和微网等大型储能系统和分布式储能系统应用中，常采用一种直流总线的连接方式,该连接方式是储能电池模块通过一种双向逆变器接入直流总线，需要接收能量的时候，电网通过逆变器向储能电池充电；需要向电网送电的时候，储能电池通过双向逆变器电网输电。

储能技术对光伏并网发电系统的实现有重要作用，可克服由于外部环境的变化，对输出光伏阵列输出功率大小和电能的质量影响。

发明内容

本发明提供一种可并网运行光伏发电系统的运行和监控方法，该方法可预测光伏发电设备的发电功率，可预测和追踪光伏发电系统和大电网连接点电流，实时检测的蓄电池模块电池容量，能制定和实施最适宜的控制策略，保障微电网在并网时按照大电网的需求平稳提供功率输出，并提升储能系统的安全性和使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种可并网运行光伏发电系统的运行和监控方法，该方法包括如下步骤：

S1.光伏发电设备监控模块实时获取光伏发电设备的运行数据，并存储数据；

S2.根据光伏发电设备的运行数据，对未来预定时刻内光伏发电设备的输出功率进行预测；

S3.实时检测获取蓄电池模块的SOC，实时获取微电网内负载功率需求情况；

S4.实时获取大电网的参数和调度信息，预测未来时间光伏发电系统与大电网连接点的功率需求；

S5.将光伏发电系统与大电网连接点的功率需求、当前蓄电池储能的SOC、当前为电网内负载功率需求、未来风力发电设备和光伏发电设备输出功率作为约束条件，确定最佳运行策略，并进行并网。

优选的，在步骤S2中采用现有技术中任意风力发电功率预测方法预测风力发电设备的输出功率。

优选的，光伏发电设备包括光伏组件，所述在步骤S2中，采用如下方式预测光伏发电设备的输出功率：

S21.建立光伏组件的出力模型：P_pv(t)＝η_invη_pv(t)G(t)S_pv  (3)

式中S_pv为光伏面板接收太阳光照辐射的面积(m²)，G(t)光照辐射数值(W/m²)，η_pv(t)为光伏组件能量转换效率，η_inv为逆变器转换效率；

其中，光伏组件的能量转换效率与环境的温度有关，环境温度对光伏组件能量转换效率的影响为：