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一种综合能源配电系统的控制方法以及配电系统与流程

2022-11-14 00:17:59 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及能源配电系统技术领域,具体而言,涉及一种综合能源配电系统的控制方法以及配电系统。


背景技术:

2.随着我国能源转型的发展,推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,是能源转型发展的方向。电能是构建这一能源体系的重要组成部分,是能源清洁高效利用的重要形式,“再电气化”是构建这一能源体系的关键路径,已成为世界各国和国内外一流能源企业的普遍共识和一致行动。
3.由于电能是构建这一能源体系的重要组成部分,是能源清洁高效利用的重要形式,可将可再生资源或者其他一些资源转化为电能,具体体现在可将风能、水力能以及热能等转化为电能;进一步的可将转化后的电能输送至用户,以供用户使用;其中,可采用风力配电装置,将风能转化为电能,采用水力配电装置将水力能转化为电能,采用火力配电装置将热能转化为电能;但是,风力配电装置、水力配电装置以及火力配电装置均存在优点以及不足:风能是一种清洁无公害的能源,采用风力配电装置后,虽然能达到环保的目的,但是风力配电装置会受到风速的影响,在无风状态下,风力配电装置则不能进行电能转化,进而不能向用户提供电能;在采取水力配电装置后,需要修建水电站,同时自身也会消耗一定的电能;火力配电装置虽然较为稳定,但是火力配电装置会消耗煤炭等资源,且煤炭燃烧后也会对环境造成一定的危害。
4.现有技术中存在不足:单一使用电能转化装置,由于受到环境因素的影响,不能向用户输送稳定的电能。


技术实现要素:

5.本发明能够解决单一的电能转化装置,在环境因素的影响下,不能向用户输送稳定的电能的技术问题。
6.为解决上述问题,本发明实施例提供了一种综合能源配电系统的控制方法,配电系统包括:风力配电系统、水力配电系统、火力配电系统以及储能装置;其中,风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统均连接至储能装置,控制方法包括:获取风力配电系统的风力输出功率p1、水力配电系统的水力输出功率p2以及火力配电系统的火力输出功率p3;根据风力输出功率p1、水力输出功率p2、火力输出功率p3得到储能装置的输出功率p;根据输出功率p与储能装置的额定输出功率pe之间的关系,判断配电系统是否满足功率输送条件;若是,则控制储能装置将输出功率p输送至用户;其中,风力输出功率p1、水力输出功率p2、火力输出功率p3以及储能装置的输出功率p之间满足:p=ap1 bp2 cp3,a为第一配电系数,b为第二配电系数,c为第三配电系数,a∈[0,1],b∈[0,1],c∈[0,1],且a、b、c之间满足a b c=1;风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统能够向储能装置输送电能;风力配电系统用于将风能转换为电能,水力配电系统用于将水力能转化为电能,火力配电系统用于将
热能转化为电能。
[0007]
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:由于风力发电能够把风的动能转为电能,同时风能是一种清洁无公害的可再生能源,且风能蕴量巨大,故采用风能发电非常环保;但是,采用风能发电与风速有关,当风速越大时,对应的风的动能越大,因而转化后的电能越多,而在风速越小,或者无风状态下,由于风的动能越小,因而风能转化后的电能会越少;而水力发电则是将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术,但是通过水力发电时,一般会采用新建水电站的方式,充分的利用水的重力势能进行发电,但是环境条件也有可能会对水力发电产生一定的影响;举例来说,水的潮汐力或者风速的大小度有可能会对水力发电产生影响;因此,在水力发电时,为达到节省能源的目的,最好可以结合环境因素的辅助作用;而在火力发电中,主要是利用可燃物在燃烧时产生的热能,通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式,虽然说我国的煤炭资源丰富,但是采用火力发电时,会造成环境污染;因此在本发明实施例中,通过设置风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统三者结合的方式,进行配电以及送电,在达到了向用户稳定输送电能的同时,也提升了可再生能源的利用率,降低了对环境的污染。
[0008]
进一步的,在本发明的一个实施例中,输出功率p包括第一输出功率p
01
,判断配电系统是否满足功率输送条件包括:在第一输出功率p
01
≥额定输出功率pe时,配电系统满足第一功率输送条件;在第一输出功率p
01
<额定输出功率pe时,配电系统不满足第一功率输送条件,进而判断配电系统是否满足第二功率输送条件;其中,在配电系统满足第一功率输送条件时,第一输出功率p
01
与风力输出功率p1之间满足:p
01
=p1,配电系统以第一输出功率p
01
向用户输送电能;同时第一配电系数a、第二配电系数b、第三配电系数c满足:a=1,b=0,c=0;配电系统不满足第一功率输送条件时,第一配电系数a满足:a<1。
[0009]
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:由于在风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统三种系统中,由于风力配电系统与水力配电系统均与风速有关,且风力配电系统采用纯风能的方式,因此采用风力配电系统最环保;而水力配电系统则在利用风能的同时还会消耗一定的电能,因此采用水力配电系统会浪费一定的资源,其环保程度会低于风力配电系统;而采用火力发电系统虽然产生的能量最稳定,但是浪费的资源较多;因此,在本发明中,在配电过程中,根据配电系统环保、节省能源的前提下,优先采用风力配电系统,其次水力配电系统,最后采用火力配电系统;当风力输出功率p1≥额定输出功率pe,即此时表明当前风速较大,且在当前的风速下,通过风力配电系统产生的电能足够满足配电系统的功率输送条件,此时只需通过风力配电系统便可实现单独向用户输送电能的目的;在风力输出功率p1≥额定输出功率pe,在配电系统满足第一功率输送条件时,第一输出功率p
01
与风力输出功率p1之间满足:p
01
=p1,控制配电系统以第一输出功率p
01
向用户输送电能;进一步的保证了配电系统向用户输送稳定电能的目的。
[0010]
进一步的,在本发明的一个实施例中,风力配电系统中设置有风车叶片,风力输出功率p1满足:p1=e1/t1;其中,e1为空气动能,t1为空气与风车叶片的接触时间。
[0011]
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:需要说明的是,在本实施例中,当风力较强时,可充分利用风力的大小,将风的动能转化为电能,在实现了环保的同时,满足了用户用电的需求。
[0012]
进一步的,在本发明的一个实施例中,输出功率p包括第二输出功率p
02
,判断配电
系统是否满足第二功率输送条件包括:根据风力输出功率p1以及水力输出功率p2计算得到第二输出功率p
02
;在第二输出功率p
02
≥额定输出功率pe时,配电系统满足第二功率输送条件,同时控制配电系统以第二输出功率p
02
向用户输送电能;在第二输出功率p
02
<额定输出功率pe时,配电系统不满足第二功率输送条件,进而判断配电系统是否满足第三功率输送条件;其中,在配电系统满足第二功率输送条件时,第二输出功率p
02
、风力输出功率p1与水力输出功率p2之间满足:p
02
=ap1 bp2;第一配电系数a、第二配电系数b、第三配电系数c满足:a b=1,且c=0。
[0013]
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:通过计算第二输出功率p
02
的大小,能够判断出第二输出功率p
02
与额定输出功率pe之间的关系,能够判断出在风力配电系统与水力配电系统二者的配合下,能否满足输出功率的需求;同时根据风力输出功率p1以及水力输出功率p2计算得到第二输出功率p
02
时:风力输出功率p1与水力输出功率p2之间满足:p
02
=p1 p2;即此时,第二输出功率p
02
的大小为风力输出功率p1与水力输出功率p2二者之和,从而保证了配电装置稳定输送电能的目的。
[0014]
进一步的,在本发明的一个实施例中,水力输出功率p2满足:p2=e2/t2;其中,e2为水的重力势能,t2为水下落的时间。
[0015]
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:可以理解的是,在水力配电系统中,可将水的重力势能转化为电能,进而能够通过水力配电系统,将电能输送至用户,从而保证了配电装置稳定输送电能的目的。
[0016]
进一步的,在本发明的一个实施例中,输出功率p包括第三输出功率p
03
,判断配电系统是否满足第三功率输送条件包括:根据风力输出功率p1、水力输出功率p2以及火力输出功率p3计算得到第三输出功率p
03
;在第三输出功率p
03
≥额定输出功率pe时,配电系统满足第三功率输送条件。
[0017]
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:在第二输出功率p
02
<额定输出功率pe时,配电系统不满足第二功率输送条件,进而判断配电系统是否满足第三功率输送条件;其中,在配电系统不满足第二功率输送条件时,为保证储能装置输送的功率能够达到额定输出功率pe,此时可考虑风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统三者结合的方式向储能装置输送电能。
[0018]
进一步的,在本发明的一个实施例中,在配电系统满足第三功率输送条件时,第三输出功率p
03
、风力输出功率p1、水力输出功率p2以及火力输出功率p3之间满足:p
03
=0.2p
1
0.5p2 0.3p3。
[0019]
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:在配电系统满足第三功率输送条件时,第三输出功率p
03
、风力输出功率p1、水力输出功率p2以及火力输出功率p3之间满足:p
03
=0.2p
1
0.5p2 0.3p3;即第三输出功率p
03
为风力输出功率p1、水力输出功率p2以及火力输出功率p3三者之和,此时,在第三输出功率p
03
在达到额定输出功率pe后,控制配电系统以第三输出功率p
03
向用户输送电能。
[0020]
进一步的,在本发明的一个实施例中,输出功率p包括:第二输出功率p
02
以及第四输出功率p
04
,判断配电系统是否满足第二功率输送条件还包括:根据风力输出功率p1以及水力输出功率p2计算得到第二输出功率p
02
;在第二输出功率p
02
≥额定输出功率pe时,配电系统满足第二功率输送条件,同时控制配电系统以第二输出功率p
02
向用户输送电能;在第
二输出功率p
02
<额定输出功率pe时,配电系统不满足第二功率输送条件;其中,配电系统不满足第二功率输送条件时,控制配电系统以第四输出功率p
04
向用户输送电能。
[0021]
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:由于风力配电装置会受到风速的影响,故在无风状态下,风力配电系统无法正常运行,即在无风模式下,风力配电系统无法将风能转化为电能;为保证配电系统能够将稳定的电能输送至用户,此需要采用水力配电系统,或者火力配电系统,或者水力配电系统与火力配电系统二者结合的方式;进一步的,由于水力配电系统与风速的大小有关,还会消耗一定的电能,若在无风以及断电的情况下,水力发电系统将无法正常工作,因此在无风且断电的条件下,配电系统只能采取火力发电的方式。
[0022]
进一步的,在本发明的一个实施例中,控制配电系统以第四输出功率p
04
向用户输送电能包括:控制增大水力输出功率p2至目标水力输出功率p2',以及控制增大火力输出功率p3至目标火力输出功率p3';其中,第四输出功率p
04
与额定输出功率pe之间满足:p
04
≥pe;目标水力输出功率p2'、目标火力输出功率p3'与第四输出功率p
04
之间满足:p
04
=bp2' cp3';;且第一配电系数a、第二配电系数b、第三配电系数c满足:a=0,b=0.6,c=0.4。
[0023]
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:采用水力配电系统以及火力配电系统时后,为保证用户能够使用正常的电能,此时需要控制配电系统以第四输出功率p
04
向用户输送电能时,即在第四输出功率p
04
满足额定输出功率pe后,需要增大水力输出功率p2至目标水力输出功率p2',以及控制增大火力输出功率p3至目标火力输出功率p3',在此条件下,通过增大水力配电系统的输出功率以及增大火力输出功率的方式,保证了配电系统能够向用户输送额定功率pe的目的。
[0024]
进一步的,在本发明实施例还提供了一种配电系统,配电系统设置有风力配电系统、水力配电系统、火力配电系统以及储能装置;且配电系统能够实现如上述实施例中的控制方法。
[0025]
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:配电系统在实现上述实施例中的控制方法后,配电系统具备了上述实施例中控制方法的所有技术特征以及所有有益效果,此处不再作一一赘述。
[0026]
综上,采用本发明的技术方案后,能够达到如下技术效果:i)由于风力发电能够把风的动能转为电能,同时风能是一种清洁无公害的可再生能源,且风能蕴量巨大,故采用风能发电非常环保;但是,采用风能发电与风速有关,当风速越大时,对应的风的动能越大,因而转化后的电能越多,而在风速越小,或者无风状态下,由于风的动能越小,因而风能转化后的电能会越少;而水力发电则是将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术,但是通过水力发电时,一般会采用新建水电站的方式,但是环境条件也有可能会对水力发电产生一定的影响;举例来说,水的潮汐力或者风速的大小度有可能会对水力发电产生影响;因此,在水力发电时,为达到节省能源的目的,最好可以结合环境因素的辅助作用;而在火力发电中,主要是利用可燃物在燃烧时产生的热能,通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式,虽然说我国的煤炭资源丰富,但是采用火力发电时,会造成环境污染;因此在本发明实施例中,通过设置风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统三者结合的方式,进行配电以及送电,在达到了向用户稳定输送电能的同时,也提升了可再生能源的利用率,降低了对环境的污染;
ii)当风力输出功率p1≥额定输出功率pe,即此时表明当前风速较大,且在当前的风速下,通过风力配电系统产生的电能足够满足配电系统的功率输送条件,此时只需通过风力配电系统便可实现单独向用户输送电能的目的;在风力输出功率p1≥额定输出功率pe,在配电系统满足第一功率输送条件时,第一输出功率p
01
与风力输出功率p1之间满足:p
01
=p1,控制配电系统以第一输出功率p
01
向用户输送电能;进一步的保证了配电系统向用户输送稳定电能的目的;iii)在第二输出功率p
02
<额定输出功率pe时,配电系统不满足第二功率输送条件,进而判断配电系统是否满足第三功率输送条件;其中,在配电系统不满足第二功率输送条件时,为保证储能装置输送的功率能够达到额定输出功率pe,此时可考虑风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统三者结合的方式向储能装置输送电能。
附图说明
[0027]
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中待要使用的附图作简单介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图;图1为本发明第一实施例提供的综合能源配电系统的控制方法的示意图;图2为综合能源配电系统的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0028]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0029]
【第一实施例】参见图1与图2,本发明第一实施例提供了一种综合能源配电系统的控制方法,控制方法通过控制配电系统中的输出功率,从而保证了配电系统与用户之间正常的电量的输送,提升了配电系统向用户输送电压的稳定性,进一步的提升了用户体验。
[0030]
优选的,配电系统包括:风力配电系统、水力配电系统、火力配电系统以及储能装置;其中风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统均连接至储能装置,储能装置则通过导线连接至用户;其中,风力配电系统用于将风能转换为电能,水力配电系统用于将水力能转化为电能,火力配电系统用于将热能转化为电能;风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统能够向储能装置输送电能;储能装置能够将风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统产生的电能进行储存,进而在储能装置储存电能后,能够向用户输送额定的电能,具体的控制方法包括:s10:获取风力配电系统的风力输出功率p1、水力配电系统的水力输出功率p2以及火力配电系统的火力输出功率p3;s20:根据风力输出功率p1、和/或水力输出功率p2、和/或火力输出功率p3得到储能装置的输出功率p;s30:根据输出功率p与储能装置的额定输出功率pe之间的关系,判断配电系统是否满足功率输送条件;s40:若是,则控制储能装置将输出功率p输送至用户;
其中,风力输出功率p1、水力输出功率p2、火力输出功率p3以及储能装置的输出功率p之间满足:p=ap1 bp2 cp3,a为第一配电系数,b为第二配电系数,c为第三配电系数,a∈[0,1],b∈[0,1],c∈[0,1],且a、b、c之间满足a b c=1。
[0031]
优选的,在s10中,在本发明实施例中,通过获取风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统中的风力输出功率p1、水力输出功率p2以及火力输出功率p3,进而能够判断出向储能装置中输送电量的多少,通过在储能装置的调节下,实现了向用户稳定输送电量的原因;举例来说,当配电系统同时利用风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统时,配电系统产生的电能有三种方式组成,此时输出功率p需满足:p=ap1 bp2 cp3,a为第一配电系数,b为第二配电系数,c为第三配电系数,a∈[0,1],b∈[0,1],c∈[0,1],且a、b、c之间满足a b c=1。
[0032]
可以理解的是,由于风力发电能够把风的动能转为电能,同时风能是一种清洁无公害的可再生能源,且风能蕴量巨大,故采用风能发电非常环保;但是,采用风能发电与风速有关,当风速越大时,对应的风的动能越大,因而转化后的电能越多,而在风速越小,或者无风状态下,由于风的动能越小,因而风能转化后的电能会越少;而水力发电则是将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术,但是通过水力发电时,一般会采用新建水电站的方式,根据水的高差,将水的重力势能转化为电能,但是环境条件也有可能会对水力发电产生一定的影响;举例来说,水的潮汐力或者风速的大小度有可能会对水力发电产生影响;因此,在水力发电时,为达到节省能源的目的,最好可以结合环境因素的辅助作用;而在火力发电中,主要是利用可燃物在燃烧时产生的热能,通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式,虽然说我国的煤炭资源丰富,但是采用火力发电时,会造成环境污染;因此在本发明实施例中,通过设置风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统三者结合的方式,进行配电以及送电,在达到了向用户稳定输送电能的同时,也提升了可再生能源的利用率,降低了对环境的污染。
[0033]
优选的,在s20中,在检测到风力配电系统的风力输出功率p1、水力配电系统的水力输出功率p2以及火力配电系统的火力输出功率p3后,能够得到储能装置的输出功率p,进一步的比较输出功率p与储能装置的额定输出功率pe之间的大小,能够判断出在节省能源的前提下,具体的要采用哪一种配电系统。
[0034]
需要说明的是,由于在风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统三种系统中,由于风力配电系统与水力配电系统均与风速有关,且风力配电系统采用纯风能的方式,因此采用风力配电系统最环保;而水力配电系统则在利用风能的同时还会消耗一定的电能,因此采用水力配电系统会浪费一定的资源,其环保程度会低于风力配电系统;而采用火力发电系统虽然产生的能量最稳定,但是浪费的资源较多;因此,在本发明中,在配电过程中,根据配电系统环保、节省能源的前提下,优先采用风力配电系统,其次水力配电系统,最后采用火力配电系统。
[0035]
具体的,在s30中,由于风力配电系统以及水力配电系统与风的大小有一定的关系,因此在采取风力发电以及水力发电时,可根据风的大小,判断出风力配电系统以及水力配电系统的输出功率的大小;且在计算风力配电系统以及水力配电系统的输出功率时,输出功率p包括第一输出功率p
01
,判断配电系统是否满足功率输送条件包括:s31:在风力输出功率p1≥额定输出功率pe时,配电系统满足第一功率输送条件;
s32:在风力输出功率p1<额定输出功率pe时,配电系统不满足第一功率输送条件,进而判断配电系统是否满足第二功率输送条件;其中,额定输出功率pe为用户的实际用电功率,在配电系统满足第一功率输送条件时,表明当前的风速较大,当前的风力配电系统的输出功率足以满足用户的用电需求,同时为避免资源的浪费,此时在配电系统中只有风力配电系统处于工作状态,而水力配电系统以及火力配电系统则处于停止运行状态;进一步的,在配电系统满足第一功率输送条件时,第一输出功率p
01
与风力输出功率p1之间满足:p
01
≥p1,配电系统以第一输出功率p
01
向用户输送电能;同时第一配电系数a、第二配电系数b、第三配电系数c满足:a=1,b=0,c=0;配电系统不满足第一功率输送条件时,第一配电系数a满足:a<1;即在配电系统满足第一功率输送条件时,只有风力配电系统工作,同时,第一输出功率p
01
与风力输出功率p1的大小相同。
[0036]
优选的,在s31中,当风力输出功率p1≥额定输出功率pe,即此时表明当前风速较大,且在当前的风速下,通过风力配电系统产生的电能足够满足配电系统的功率输送条件,此时只需通过风力配电系统便可实现单独向用户输送电能的目的;在风力输出功率p1≥额定输出功率pe,在配电系统满足第一功率输送条件时,第一输出功率p
01
与风力输出功率p1之间满足:p
01
=p1,控制配电系统以第一输出功率p
01
向用户输送电能;对应的此时第一输出功率p
01
与风力输出功率p1的大小相同。
[0037]
进一步的,风力配电系统产生的电能时,在风力配电系统中设置有风车叶片,风力输出功率p1满足:p1=e1/t1;其中,e1为空气动能,t1为空气与风车叶片的接触时间。具体的,e1=(v
22-v
12

×
ρ
×
v/(2t1);其中,v1为空气的初始速度,v2为空气的末速度,ρ为空气密度,v为空气的体积;其中,v1的大小可根据风力配电系统在配电时,实际风力的大小以及等级而定,空气密度ρ的大小可根据标准大气压101kpa、环境温度为25℃而确定。
[0038]
优选的,在s32中,在风力输出功率p1<额定输出功率pe时,配电系统不满足第一功率输送条件,此时说明,当前风速较小,且在当前的风速下,风力配电系统产生的电能不能够满足储能装置正常输送电能的需求;因此在此条件下,为实现储能装置向用户输送稳定的输出功率,此时需要采取风力配电系统与水力配电系统二者结合的方式;即此时需要将风力配电系统与水力配电系统产生的电能同时输送至储能装置中;具体的,在配电系统不满足第一功率输送条件时,输出功率p包括第二输出功率p
02
;且此时判断配电系统是否满足第二功率输送条件包括:s33:根据风力输出功率p1以及水力输出功率p2计算得到第二输出功率p
02
;s331:在第二输出功率p
02
≥额定输出功率pe时,配电系统满足第二功率输送条件,同时控制所述配电系统以所述第二输出功率p
02
向用户输送电能;s332:在第二输出功率p
02
<额定输出功率pe时,配电系统不满足第二功率输送条件,进而判断配电系统是否满足第三功率输送条件;其中,在配电系统满足第二功率输送条件时,第二输出功率p
02
、风力输出功率p1与水力输出功率p2之间满足:p
02
=p1 p2;第一配电系数a、第二配电系数b、第三配电系数c满足:a b=1,且c=0;配电系统不满足第二功率输送条件时,第一配电系数a满足:a b<1;其中,a与b的大小与环境条件有关,即在风力相对较大时,对应的a的值较大,在风力较小时,a的值相对较小,具体的可根据配电系统的实际运行情况以及环境条件而定,此处不作唯一限定。
[0039]
优选的,在s33中,根据风力输出功率p1以及水力输出功率p2计算得到第二输出功率p
02
时:风力输出功率p1与水力输出功率p2之间满足:p
02
=p1 p2;即此时,第二输出功率p
02
的大小为风力输出功率p1与水力输出功率p2二者之和;同时,在利用水力配电系统产生电能时,水力输出功率p2满足:p2=e2/t2,e2为水的重力势能,t2为水下落的时间;且e2=mgh,m为水的质量,g为重力加速度,h为水力配电系统中下落的高差;举例来说,水力配电系统中,若水的高差h为70m,水的体积v为1000m3,水的密度ρ=1.0
×
103kg/m3,重力加速度g为9.8n/kg;则水的质量m=ρv=1.0
×
103kg/m3×
103m3=106kg;进而得出水的重力势能e2=mgh=106kg
×
9.8n/kg
×
70m=9.8
×
106n=6.86
×
108j;t2为3.78s;同时当进而能够得到在水力配电系统中,水力配电系统中的水力输出功率p2为6.86
×
108j/3.78s=1.77
×
108w。
[0040]
进一步的,在计算得到第二输出功率p
02
后,在通过比较p
02
与额定输出功率pe进而判断配电系统是否满足了第二功率输出条件,具体的,在s331中,在第二输出功率p
02
≥额定输出功率pe时,配电系统满足第二功率输送条件,便可通过储能装置将电能输送至用户,即此时控制配电系统以第二输出功率p
02
向用户输送电能。
[0041]
优选的,在s332中,在第二输出功率p
02
<额定输出功率pe时,配电系统不满足第二功率输送条件,进而判断配电系统是否满足第三功率输送条件;其中,在配电系统不满足第二功率输送条件时,为保证储能装置输送的功率能够达到额定输出功率pe,此时可考虑风力配电系统、水力配电系统以及火力配电系统三者结合的方式向储能装置输送电能;具体的,在判断配电系统是否满足第三功率输送条件时:输出功率p包括第三输出功率p
03
;控制方法还包括:根据风力输出功率p1、水力输出功率p2以及火力输出功率p3计算得到第三输出功率p
03
;在第三输出功率p
03
≥额定输出功率pe时,配电系统满足第三功率输送条件。
[0042]
其中,在配电系统满足第三功率输送条件时,第三输出功率p
03
、风力输出功率p1、水力输出功率p2以及火力输出功率p3之间满足:p
03
=0.2p
1
0.5p2 0.3p3,即此时a=0.2,b=0.5,c=0.3此时,在第三输出功率p
03
在达到额定输出功率pe后,控制配电系统以第三输出功率p
03
向用户输送电能;需要说明的是,在配电系统满足第三功率输出条件时,此时表明当前的风力较小,对应的此时风力输出功率p1较小,此时在配电系统中,只要以水力配电系统为主,因而此时a的值较低。
[0043]
进一步的,在s32中,在配电系统不满足第二功率输送条件时,输出功率p还包括第四输出功率p
04
,控制方法还包括:s321:在第二输出功率p
02
<额定输出功率pe时,控制配电系统以第四输出功率p
04
向用户输送电能;s322:控制增大所述水力输出功率p2至目标水力输出功率p2',以及控制增大所述火力输出功率p3至目标火力输出功率p3';其中,第四输出功率p
04
与额定输出功率pe之间满足:p
04
≥pe,目标水力输出功率p2'、目标火力输出功率p3'与第四输出功率p
04
之间满足:p
04
=bp2' cp3'。
[0044]
需要说明的是,在s321中,由于风力配电装置会受到风速的影响,故在无风状态下,风力配电系统无法正常运行,即在无风模式下,风力配电系统无法将风能转化为电能;为保证配电系统能够将稳定的电能输送至用户,此需要采用水力配电系统,或者火力配电
系统,或者水力配电系统与火力配电系统二者结合的方式;进一步的,由于水力配电系统与风速的大小有关,还会消耗一定的电能,若在无风以及断电的情况下,水力发电系统将无法正常工作,因此在无风且断电的条件下,配电系统只能采取火力发电的方式。
[0045]
进一步的,在s322中,同时采用水力配电系统以及火力配电系统对用户输送电能时,为保证用户能够使用正常的电能,此时需要控制配电系统以第四输出功率p
04
向用户输送电能时,为进一步的降低能源的消耗,此时可通过增大水力配电系统的输出功率的方式来实现,进一步的当水力配电系统中的水力输出功率p2增大至目标水力输出功率p2'(可看作水力配电系统的最大输出功率)后,可增大火力配电系统的火力输出功率p3,最终将火力输出功率p3增大至目标火力输出功率p3'为止,其中,在控制水力配电系统的水力输出功率p2达到目标水力输出功率p2'中,增大水力配电系统水力输出功率p2的方式可以通过增大水下落时的高差或者增大水的流量的方式来实现;在控制火力配电系统的火力输出功率p3达到目标火力输出功率p3'中,增大火力配电系统的输出功率的方式可以通过增大火力配电系统中的可燃物的燃烧量等方式来实现;其中,第四输出功率p
04
与额定输出功率pe之间满足:p
04
≥pe;且第一配电系数a、第二配电系数b、第三配电系数c满足:a=0,b=0.6,c=0.4。
[0046]
【第二实施例】在本发明第三实施例提供了一种综合能源配电系统,配电系统设置有风力配电系统、水力配电系统、火力配电系统以及储能装置;且配电系统能够执行如上述实施例中的控制方法。
[0047]
优选的,配电系统在实现上述实施例中的控制方法后,配电系统具备了上述实施例中控制方法的所有技术特征以及所有有益效果,此处不再作一一赘述。
[0048]
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
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