[发明专利]用于调整可再生能源的功率的系统和方法

说明书

技术领域

一般来说，本发明涉及可再生能源，更具体来说，涉及用于调整可再生能源的功率的系统和方法。

背景技术

可再生能源设计成获得来自包括风力和太阳的天然存在的能源的电力。多个可再生能源可组合成“发电场(farm)”，以便产生电力并且向电网提供电力。由发电场中的每个可再生能源所产生的有效功率(real power)、无功功率(reactive power)或视在功率(appatent power)的量是所产生的电压和电流以及电压与电流之间的相位关系的函数。例如，当电流(I)和电压(E)同相时，产生有效(有功)功率(P)，并且所产生的瓦特数可表达为电压与电流的标量乘法：P＝I×E。但是，当电流和电压不同相时，产生无功功率(Q)，并且所产生的VARs(无功伏安)的数量可表达为Q＝E×I×sin(α)，其中α是电压与电流之间的相位角。当电压和电流的相位不同时所产生的有效功率的量可表达为P＝I×E×cos(α)，其中cos(α)是功率因数。

有效功率P和无功功率Q的向量和是视在功率(S)，并且在某些发电系统中，视在功率可被监测并且用于调整电力生产。但是，相位角α或功率因数的控制对于使效率为最大以及对于将电流和电压保持在安全极限之内是合乎需要的。需要用于调整可再生能源的功率的系统和方法。还需要用于控制调整可再生能源的功率因数的系统和方法。

发明内容

上述需要的部分或全部可通过本发明的某些实施例来解决。本发明的某些实施例包括用于调整可再生能源的功率的系统和方法。

根据本发明的一个示范实施例，提供一种用于朝视在功率设置点调整可再生能源所产生的有功功率的方法。该方法可包括根据与可再生能源关联的功率因数返送(power factor foldback)或电压返送选择性地调整电压。当选择功率因数返送时，该方法可包括至少部分根据功率因数角幅值设置点来调整与可再生能源关联的功率因数，并且当可再生能源所产生的视在功率接近或超过视在功率设置点时将功率因数角幅值设置点朝0减少。当选择电压返送时，该方法可包括至少部分根据所测量的VARS和视在功率比来调整可再生能源的电压，其中视在功率比大约等于视在功率除以视在功率设置点。

根据另一个示范实施例，提供一种调整的可再生能量系统。该系统可包括具有耦合到公用电网的组合输出的一个或多个可再生能源、配置成提供至少视在功率和功率因数的测量的一个或多个测量仪器以及一个或多个计算机处理器。计算机处理器可操作成朝视在功率设置点调整可再生能源所产生的有功功率，并且选择与可再生能源关联的功率因数返送或电压返送的电压调整。当选择功率因数返送时，计算机处理器还可操作成至少部分根据功率因数角幅值设置点来调整可再生能源的功率因数，并且当可再生能源所产生的视在功率接近或超过视在功率设置点时使功率因数角幅值设置点朝0减少。当选择电压返送时，计算机处理器还可操作成至少部分根据所测量的VARS和视在功率比来调整可再生能源的电压，其中视在功率比大约等于所测量的视在功率除以视在功率设置点。

根据另一个示范实施例，提供一种用于控制太阳能源所产生的电力的设备。该设备可包括：一个或多个测量仪器，配置成提供至少视在功率和功率因数的测量；以及一个或多个计算机处理器，可操作成朝视在功率设置点调整太阳能源所产生的有功功率，并且选择与太阳能源关联的功率因数返送或电压返送的电压调整。当选择功率因数返送时，一个或多个计算机处理器还可操作成至少部分根据功率因数角幅值设置点来调整太阳能源的功率因数，并且当太阳能源所产生的视在功率接近或超过视在功率设置点时使功率因数角幅值设置点朝0减少。当选择电压返送时，一个或多个计算机处理器还可操作成至少部分根据所测量的VARS和视在功率比来调整太阳能源的电压，其中视在功率比大约等于所测量的视在功率除以视在功率设置点。

本文中详细描述并且作为要求权益的发明的一部分来考虑本发明的其它实施例和方面。参照以下具体实施方式、附图和所附权利要求书，可理解其它实施例和方面。

附图说明

现在参照附图，附图不一定按比例绘制，包括：

图1是根据本发明的一个示范实施例的说明性可再生能量控制系统的框图。

图2是根据本发明的一个示范实施例的说明性电压返送子系统的框图。

图3是根据本发明的一个示范实施例的示例方法的流程图。

图4是表示根据本发明的一个示范实施例的返送功能的示例输出的图表。

图5是表示根据本发明的一个示范实施例、关于返送功能所产生的示例瓦特和VARs的图表。

具体实施方式