[发明专利]一种提高新能源发电电能质量的装置

权利要求书

1.一种提高新能源发电电能质量的装置，其特征在于，包括风力发电机，光伏电池，储能电池，控制模块，切换开关；所述风力发电机通过变压器与电网连接，所述光伏电池通过DC/AC变换器与电网连接；所述切换开关接收所述控制模块的控制指令，决定接入到电网的风力发电机和光伏电池的数量；所述控制模块通过传感器检测环境因素，确定风力系数和光照系数，接收电网的电流需求值，确定风力发电机、光伏电池数量，并依据所述数量计算谐波电流，对异常数据进行挖掘，抑制谐波，进行谐波补偿；

所述控制模块包括输入接口，神经网络模块，计算处理模块，输出单元；所述输入接口用于接收所述传感器的数据以及电网的电流数据，所述输入接口连接所述神经网络模块，所述神经网络模块用于根据接收电网的电流数据进行电流预测计算，并将计算的结果传输到所述计算处理模块，所述输入接口还连接所述计算处理模块，所述计算处理模块对传感器发送来的风量以及光照量计算风力系数和光照系数，并根据所述神经网络模块计算的预测电流大小，确定风力发电机、光伏电池的数量，发送控制指令到谐波补偿装置进行谐波补偿控制；

所述计算处理模块计算风力系数包括：

V_g(t)＝V_a+Vr+Vb；

Tsr≤t≤Ter；

Tsb≤t≤Teb；

其中，A为风力系数，V_g(t)为t时刻的风速，V_ga为常温下正常的风速，V_a为基本风量，Vr为斜坡风量，Vb为瞬时风量，Tsr、Ter分别为斜坡风量对应的起始和终止时间，Tsb、Teb分别为瞬时风量对应的起始和终止时间；

所述计算处理模块计算的谐波电流具体包括：

其中，n＝6k+1,k＝0,1,2,3…,h为谐波次数，I_h为h次谐波电流的畸变，β为不同谐波次数对应的常数，A为风力系数，B为光照系数，N_wg为风力发电机数量，N_pv为光伏电池数量，In为风力发电机和光伏电池输出的额定电流，I_wgi为风力发电机输出电流，I_pvj为光伏电池输出电流，n_i为变压器变比，n_j为变换器变换效率；根据谐波电流进行谐波控制，根据不同的谐波次数计算不同的谐波电流大小，在进行谐波控制时，根据所处环境因素考虑所产生的谐波的量，进行定量的谐波控制，通过神经网络进行预测电流计算，快速进行电流畸变的计算和投入补偿装置；

当h小于4时，β为1，当h在4-8之间时，β为1.4,当h在8-12之间时，β为1.6；当h在12-16时，β为2；当h大于16时，β为2.2。

2.如权利要求1所述的一种提高新能源发电电能质量的装置，其特征在于，所述传感器器包括风速检测传感器、光照检测传感器、温度传感器。

3.如权利要求1所述的一种提高新能源发电电能质量的装置，其特征在于，所述光伏电池包括染料敏化光伏电池、量子点光伏电池、有机薄膜光伏电池、钙钛矿光伏电池。

4.如权利要求1所述的一种提高新能源发电电能质量的装置，其特征在于，所述光伏电池的转换效率为：其中，P_in为输出的光功率，I_sc为短路电流，V_oc为开路电压,FF为填充因子，其中，I_mp、V_mp分别为最大输出功率时对应的电流、电压；P_in＝P_av·B,P_av为正常光照情况的平均功率，B为光照系数。

5.如权利要求1所述的一种提高新能源发电电能质量的装置，其特征在于，所述神经网络模块采用遗传算法进行电流预测。

6.如权利要求5所述的一种提高新能源发电电能质量的装置，其特征在于，所述遗传算法具体包括：(1)开始，接收电网的电流数据和重设参数迭代次数t＝0，调取以前周期的电流运行普遍值；(2)将电流运行普遍值与接收电网的电流数据进行赋值处理，随机产生初始种群，进行初始种群个体评价；(3)判断是否满足终止条件，如果是，则输出最优解，所述最优解即为预测的电网需求电流；如果否，则执行步骤(4)；(4)变异：通过种群内个体间的差异形成中间种群，交叉：通过比较随机控制参数和交叉因子形成试探子代种群，代入决策变量变化范围约束条件进行检查，不满足条件的进行修改，选择：对父代和子代个体进行评价，选择性能更优的个体作为当前最佳个体，并记录对应的目标函数t＝t+1,返回到步骤(2)。