[发明专利]一种抽水储能自动化控制系统及自动控制方法

说明书

本发明涉及一种抽水储能自动化控制系统及自动控制方法，包括控制器、风机、发电机、水泵、蓄水池，所述控制器控制所述风机的输出功率，并根据负载的功率需求自动控制所述发电机的发电，在控制所述发电机发电时，调整蓄水池的高度，以调整抽水储能的功率输出时间，所述控制器还能够自动控制所述水泵进行泵水，实现抽水蓄能的自动控制。本发明能够实现抽水的自动控制，方便充分利用风能进行自动化的抽水控制。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，特别涉及一种抽水储能自动化控制系统及自动控制方法。

背景技术

现有技术中，利用水的流动性进行发电是一种常规的发电方式，其控制方式普遍是根据检测的具体参数进行PID响应控制，充分利用水流的高度差进行驱动电机转动以实现水发电，在控制过程中主要是检测参数的精准度，这种方式适用大规模的水力发电，针对小规模的家庭式的能量传递控制，无法实现，家用的水力发电需要进行水的上泵以及向下流动控制，在现有家庭式用电控制中，如何实现不同发电装置的能量传递自动控制，是当前的应用难点，如何进行抽水的储能的自动控制，是比较难控制的，为了充分利用清洁能源，根据利用清洁能源的不同时间，进行抽水蓄能控制，是未来实现家庭储能的控制难点。

申请内容

本发明公开了一种抽水储能自动化控制系统，包括控制器、风机、发电机、水泵、蓄水池，所述控制器控制所述风机的输出功率，并根据负载的功率需求自动控制所述发电机的发电，在控制所述发电机发电时，调整蓄水池的高度，以调整抽水储能的功率输出时间，所述控制器还能够自动控制所述水泵进行泵水，实现抽水蓄能的自动控制。

所述一种抽水储能自动化控制系统，所述控制器控制所述风机输出的风能值具体如下：将风机对应风速的分为多个间隔区间，则每个间隔区间的中点值为WB_i

其中，i＝1,2,……N,μ为平均风速，σ为风速标准偏差值，N为风速划分的间隔，其中每个步长为风速变化区间为m1为控制器第一调整系数；

求取每个步长的功率为P_i,

其中，N_i为每个步长的运行风速数据，N_t为运行风速的总数据；m2为控制器第二调整系数；

其中，A、B、C为常数，V_ci为风机切入风速时的初始值电压，V_r为额定风速时的电压，V_co为风机切除风速时的电压，P_r为风机的额定输出功率；

所述控制器控制m1进行所述风机输出风速间隔区间的风速调节，以便调节风机的输出功率，当风速改变超过阈值时，所述控制器控制m2进行功率调节步长的改变，ε1为步长选择因子，通过所述控制器根据外部风力以及抽水需求进行选择。

所述一种抽水储能自动化控制系统，所述蓄水池包括上部蓄水池、下部蓄水池，所述发电机、水泵设置在上部蓄水池、下部蓄水池之间，当上部蓄水池低于第一高度阈值时，向所述控制器发送第一抽水信号，所述控制器接收到所述第一抽水信号后，检测当前风机的输出功率是否大于负载的需求功率，如果否，则增大所述m1,当上部蓄水池低于第二高度阈值时，向所述控制器发送第二抽水信号，所述控制器接收到所述第二抽水信号后，检测当前风机的输出功率是否大于负载的需求功率，如果否，则增大所述m1并同时调节所述m2；

如果当前风机的输出功率小于负载的需求功率，则无论上部蓄水池是低于第一高度阈值还是低于第二高度阈值，均控制所述上部蓄水池继续向下部蓄水池输送水，驱动所述发电机进行发电；判断当前风机的输出功率与负载的差值，计算风机输出功率的缺额，如果缺额过大，则加大所述ε1的值。