[发明专利]一种海水淡化工程总规模及分组模块规模计算方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及风电—海水淡化耦合系统领域，特别是指一种海水淡化总规模及分组模块规模计算方法及装置。

背景技术

风能是一种良好的可再生能源，而风力发电是目前风能利用最主要的方式。根据国际能源署相关报道，截止2011年底，全球风力发电装机容量从2000年底的18GW增加至约238GW，其中仅2011年装机容量增加近41GW。2010年中国的电力发电装机容量超过美国，成为风力发电装机总容量最大的国家。但是由于风电的波动性、间歇性和不稳定性，在风电发展过程中电力并网、消纳等问题逐步凸显，因此，开发风力发电用户端市场，实现用户端自发自用、就地消纳成为解决风电利用与消纳的有效途径之一。

另一方面，我国风力资源丰富的沿海及海岛地区也多是淡水资源匮乏的地区。海水是一类丰富的非常规水资源。海水淡化是非常规水资源开发利用的重要途径之一，有利于缓解水资源短缺的问题。

通过耦合风能和海水淡化处理系统，能够把可再生能源高效地转化为紧缺的淡水资源，即实现了可再生能源的就地利用，很好地解决了风电并网难、利用率低的问题，也实现了缺水地区就地产水，能够在一定程度上缓解水资源缺乏。

风力发电的波动性导致单纯依靠风机所发电能是海水淡化装置连续稳定运行，从而影响海水淡化装置的使用效率及设备寿命。因此，如果海水淡化系统负荷能够随着风力发电的变化而即时改变，那么风电的利用率就能随之提高。

同时，由于各地区风速的随机波动性，使得风力发电功率随风速具有较大波动。以西班牙加纳利岛上离网型风机发电特性为例，当风速达到启动风速3m/s后，风速保持在3～8m/s范围内，在风机启动28min后，风机通过其内置飞轮可使发电功率达到且稳定在50±1Hz。在这一启动过程中，风机发电功率上下波动幅度在0～38KW范围内。当风机启动后达到稳定运行，风机发电功率与风机发电转子运行速度关系密切，电功率变化范围为30～80KW，变化幅度较大。因此，调整海水淡化制水规模，使之耗电量适应风电发电量是风电—海水淡化耦合系统所需要解决的关键问题之一。

但是，目前风电—海水淡化耦合系统工程设计与建设尚在起步阶段，无法实现海水淡化系统负荷能够随着风力发电的变化而即时改变以及使之耗电量适应风电发电量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种海水淡化工程总规模及分组模块规模计算方法及装置，通过调整海水淡化制水规模，实现海水淡化系统负荷能够随着风力发电的变化而即时改变以及使之耗电量适应风电发电量。

为实现上述目的，本发明的实施例提供一种海水淡化工程总规模和分组模块规模计算方法，应用于风电—海水淡化耦合系统，包括下列步骤：

获得风功率发生累计频率分布及风功率发生累计频率分布曲线；

根据所述风功率发生累计频率分布曲线，确定海水淡化工程总规模；

根据所述风功率发生累计频率分布曲线和所述海水淡化工程总规模，将海水淡化工程进行模块化分组；

对海水淡化工程进行模块化分组后的分组模块规模进行优化。

其中，获得风功率发生累计频率分布及风功率发生累计频率分布曲线的步骤包括：

将获得的风资料或风功率资料计算转化为风功率发生频率；

将所述风功率发生频率计算转化为风功率发生累积频率分布，并对风功率发生累积概率进行S型曲线拟合获得风功率发生累积频率分布曲线。

其中，根据所述风功率发生累计频率分布曲线确定海水淡化工程总规模的步骤包括：

根据所述风功率发生累积频率分布曲线，确定累积频率在第一阈值范围时对应的风力发电功率；

将所述风力发电功率作为海水淡化工程可利用的电功率，除以在海水淡化工艺中单位产水量所需电量，获得第一海水淡化工程总规模；

根据工程经验公式估算，获得第二海水淡化工程总规模；

比较所述第一海水淡化工程总规模和所述第二海水淡化工程总规模，取较小值作为海水淡化工程总规模。

其中，所述工程经验公式为指数公式，指数参数取值范围为0.8～1.2。

其中，所述指数参数取值范围为1.0～1.05。

其中，所述指数参数取值为1.016。

其中，所述第一阈值范围为10%～30%。

其中，根据所述风功率发生累计频率分布曲线和所述海水淡化工程总规模，将海水淡化工程进行模块化分组的步骤包括：