專利名稱：用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明可應(yīng)用于基于可再生能量和更加具體地光伏太陽(yáng)能的發(fā)電系統(tǒng)的領(lǐng)域。本發(fā)明的目的在于提供一種用于連接有電網(wǎng)的光伏設(shè)備(installation)的功率管理系統(tǒng)，其包括在給定時(shí)間把電網(wǎng)要求(grid requirement)加以考慮的有功和無(wú)功功率控制。該管理系統(tǒng)為光伏設(shè)施提供允許其應(yīng)對(duì)臨時(shí)電網(wǎng)要求的有功和無(wú)功功率儲(chǔ)備。利用所述管理，該光伏設(shè)施能夠表現(xiàn)地像傳統(tǒng)的能源(熱，核…)，由此參與電力網(wǎng)調(diào)節(jié)并且有助于它的穩(wěn)定性和質(zhì)量。
背景技術(shù)：
目前，連接有電網(wǎng)的光伏設(shè)備在我們的社會(huì)中得到廣泛認(rèn)可。它們是由多個(gè)光伏發(fā)電機(jī)(光伏場(chǎng))和轉(zhuǎn)換由光伏場(chǎng)產(chǎn)生的能量(直流電)以在電力網(wǎng)中注入(交流電)的至少一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器形成的設(shè)備。光伏發(fā)電機(jī)應(yīng)該被理解為能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)換成電力的任何器件。所有的光伏發(fā)電機(jī)都具有特征電壓-強(qiáng)度(V-I)曲線。這個(gè)曲線根據(jù)光伏發(fā)電機(jī)的輻照度和溫度而改變。存在使得由光伏發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量與它的操作電壓相關(guān)的、與這個(gè)V-I曲線相關(guān)聯(lián)的電壓-功率(V-P)曲線。為了最大化由光伏場(chǎng)產(chǎn)生的能量，光伏轉(zhuǎn)換器配備有至少一個(gè)最大功率點(diǎn)(MPP)跟蹤器。所述MPP跟蹤器(通常帶有輸入電壓控制的 DC/DC轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu))確定將最大化通過(guò)被連接于此的發(fā)電機(jī)的關(guān)聯(lián)而產(chǎn)生的能量的操作電壓。在另一方面，在發(fā)電機(jī)上入射的輻照度是由垂直于太陽(yáng)的面板的平面形成的角度的函數(shù)。太陽(yáng)跟蹤器經(jīng)常被用于增加由在其上置放光伏發(fā)電機(jī)的光伏設(shè)備產(chǎn)生的能量。太陽(yáng)跟蹤器是圍繞由一組致動(dòng)器控制的一條或者兩條軸線(方位角和天頂)樞轉(zhuǎn)的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)，該致動(dòng)器朝向太陽(yáng)定向光伏發(fā)電機(jī)，從而最大化在其上入射的輻照度。連接有電網(wǎng)的光伏系統(tǒng)將由設(shè)備產(chǎn)生的能量注入電力網(wǎng)中。為了保證電力網(wǎng)穩(wěn)定性并且在已經(jīng)建立的限度內(nèi)維持頻率和電壓，在產(chǎn)生的功率和消耗的功率之間必須存在平衡。在產(chǎn)生的和消耗的功率之間存在失衡的情形中，不同的發(fā)電源必須重新調(diào)整所產(chǎn)生的功率，由此再次建立平衡。為此，當(dāng)電力網(wǎng)要求時(shí)，傳統(tǒng)的源被強(qiáng)制供應(yīng)額外功率或者限制有功功率(P)并且供應(yīng)或者消耗無(wú)功功率(Q)。具體地，以下關(guān)系得以滿足
S=P+iQ
S=視在或者復(fù)數(shù)功率 P=有功功率 Q=無(wú)功功率
在光伏系統(tǒng)中，所產(chǎn)生的能量與天氣條件緊密地相關(guān)，從而使得在其上的控制不足。鑒于輻照度不確定性，估計(jì)在給定時(shí)間能夠由光伏系統(tǒng)供應(yīng)的功率的困難阻止了現(xiàn)有技術(shù)的光伏系統(tǒng)具有能夠在需求增加的情形中供應(yīng)的功率儲(chǔ)備。在另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)的光伏系統(tǒng)中，電流在預(yù)設(shè)功率因子(通常cos Φ =1)下被注入電網(wǎng)中，由此它并不參與無(wú)功功率調(diào)節(jié)。
隨著連接有電網(wǎng)的光伏設(shè)備的數(shù)目的增加，它們對(duì)于電力網(wǎng)穩(wěn)定性的負(fù)面效果也增加。因此，需要研制一種管理系統(tǒng)，該管理系統(tǒng)將允許對(duì)于有功和無(wú)功功率進(jìn)行控制，從而為系統(tǒng)提供將使其能夠應(yīng)對(duì)臨時(shí)電力網(wǎng)要求的功率儲(chǔ)備(有功和無(wú)功)。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)所述目的并且避免前述缺陷，本發(fā)明由一種用于連接有電網(wǎng)的光伏設(shè)備中的功率管理的方法和系統(tǒng)，其包括有功和無(wú)功功率的控制，在給定時(shí)間將電網(wǎng)要求加以考慮。本發(fā)明提供一種允許它應(yīng)對(duì)臨時(shí)電網(wǎng)要求的有功和無(wú)功功率儲(chǔ)備。根據(jù)本發(fā)明，一種用于光伏設(shè)備的功率管理系統(tǒng)由以下部分形成 -用于管理光伏設(shè)備的有功和/或無(wú)功功率的至少一個(gè)控制單元(UC)， -至少一個(gè)光伏發(fā)電機(jī)，
-用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的至少一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器(CE )。在有功功率管理的情形中，該系統(tǒng)具有由前面的光伏發(fā)電機(jī)形成的至少一個(gè)陣列，所述光伏發(fā)電機(jī)的能量產(chǎn)生各自地受到控制。所述陣列被稱為功率控制最小單元 (UMCP)0為了控制光伏設(shè)備的有功功率，本發(fā)明包括以下階段 “為該設(shè)備建立有功功率儲(chǔ)備設(shè)定點(diǎn)。-確定UMCP的第一陣列，其在不限制它的有功功率的情況下操作； “估計(jì)由所述光伏設(shè)備產(chǎn)生的功率；
-確定UMCP的第二陣列，其在將它的有功功率限制在特定數(shù)值而操作。可以通過(guò)有功功率儲(chǔ)備設(shè)定點(diǎn)和能產(chǎn)生的功率的估計(jì)建立第二 UMCP陣列的元件的有功功率的限制。依次地，可以通過(guò)以下方法中的一種或者幾種獲得前述能產(chǎn)生的功率的估計(jì) -通過(guò)由第一 UMCP陣列產(chǎn)生的功率。-通過(guò)至少一個(gè)平衡的光伏電池。-把任何UMCP陣列相對(duì)于太陽(yáng)的定向加以考慮。-基于從UMCP的操作電壓的周期變化獲得的、UMCP的V-I曲線的樣本。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使用經(jīng)濟(jì)優(yōu)化算法和/或電網(wǎng)頻率控制環(huán)和/或任何其它外部要求和/或使用設(shè)備功率輸出變化率控制環(huán)確定有功功率儲(chǔ)備設(shè)定點(diǎn)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，基于由所述陣列需要的有功功率的限制，把形成第一 UMCP 陣列的單元的數(shù)目必須構(gòu)成在光伏設(shè)備的操作條件下的代表性樣本加以考慮而選擇形成第二 UMCP陣列的單元的數(shù)目。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)如下方法獲得有功功率儲(chǔ)備的百分比 -修改第二 UMCP陣列的單元中的至少一個(gè)的定向。-控制第二UMCP陣列的單元中的至少一個(gè)的操作電壓。-連接和斷開(kāi)至少一個(gè)UMCP。另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例在光伏設(shè)備中包括至少一個(gè)受控負(fù)載，其允許設(shè)備的、作為設(shè)備的有功功率儲(chǔ)備的一百分比的有功功率儲(chǔ)備的消耗。該受控負(fù)載可以是電負(fù)載或者能量存儲(chǔ)單元，例如電解器、電池、飛輪或者超級(jí)電容器。根據(jù)它的性質(zhì)，它能夠被連接到電力網(wǎng)或者至少一個(gè)CE的入口處。受控負(fù)載服從于電網(wǎng)有功功率要求。如果電網(wǎng)將要要求額外的功率，則受控負(fù)載的消耗將降低或者甚至被關(guān)斷。這將保證功率儲(chǔ)備被充分地使用。在每一個(gè)能量存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的能量能夠被用于控制設(shè)備的功率輸出的變化。例如，在由此在功率輸出中產(chǎn)生成比例的變化的、輻照度發(fā)生變化的情形中，存儲(chǔ)單元將被用于供應(yīng)能量，從而根據(jù)預(yù)設(shè)準(zhǔn)則控制所述功率變化。在建立用于光伏設(shè)備的無(wú)功功率設(shè)定點(diǎn)并且隨后確定由設(shè)備的每一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生或者消耗的無(wú)功功率時(shí)，該方法還參考無(wú)功功率控制。能夠使用經(jīng)濟(jì)優(yōu)化算法，電網(wǎng)電壓控制環(huán)或者外部要求確定無(wú)功功率設(shè)定點(diǎn)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，基于光伏設(shè)備的每一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器的無(wú)功功率產(chǎn)生或者消耗能力確定由光伏設(shè)備的每一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生或者消耗的無(wú)功功率。 在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使用內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)環(huán)在電子轉(zhuǎn)換器中的至少一個(gè)之中修改無(wú)功功率設(shè)定點(diǎn)以將它的輸出電壓維持在建立的限制內(nèi)。能夠在每一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器中獨(dú)立地控制無(wú)功功率。該系統(tǒng)還能夠包括
-與每一個(gè)UMCP相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)本地控制單元(UCL)； -將至少一個(gè)UCL與至少UC和至少一個(gè)CE相互連接的至少一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該系統(tǒng)在UC中包括有功功率管理裝置，該有功功率管理裝置用于監(jiān)視不同的UMCP的有功功率，建立每一個(gè)UMCP的操作模式并且向每一個(gè)UMCP發(fā)送有功功率設(shè)定點(diǎn)。在其它優(yōu)選實(shí)施例中，該光伏設(shè)備包括能夠控制至少一個(gè)UMCP相對(duì)于太陽(yáng)的位置的器件(例如，跟蹤器)?？商娲兀梢园軌蚩刂浦辽僖粋€(gè)UMCP的操作電壓的器件。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該UC和UCL形成單一器件的一個(gè)部分。例如，UC、UCL和CE可以被容納在同一外殼或者不同的外殼(離散的元件)中。在下面，為了幫助更好地理解本說(shuō)明書(shū)并且形成其整體部分，除了屬于在前已經(jīng)描述的現(xiàn)有技術(shù)的一些圖之外，本說(shuō)明書(shū)附有其中已經(jīng)以示意性和非限制性方式表示出本發(fā)明的目的的圖。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的集成光伏設(shè)備的元件的優(yōu)選實(shí)施例。圖2示出用于控制該設(shè)備的有功功率的優(yōu)選實(shí)施例。圖3示出用于控制該設(shè)備的無(wú)功功率的優(yōu)選實(shí)施例。圖4代表傳統(tǒng)光伏發(fā)電機(jī)的電壓_功率曲線的實(shí)際實(shí)例。
具體實(shí)施例方式引用來(lái)自附圖中的標(biāo)記，在下面描述了本發(fā)明的實(shí)例。圖1示出在其中實(shí)現(xiàn)了所提出的功率管理系統(tǒng)的光伏系統(tǒng)的概略視圖。該光伏系統(tǒng)由以下部分形成
-控制單元(UC) (104)；-多個(gè)功率控制最小單元(UMCP_1—UMCP_n) (10 …10 )，每一個(gè)功率控制最小單元被連接到本地控制單元(UCL_1—UCL_n) (103?！ぁ?0;3η)；
-多個(gè)電子轉(zhuǎn)換器(CE_1—CE_m) (10V"101m)，至少一個(gè)UMCP被連接于此。所述CE 轉(zhuǎn)換由被連接于此的不同的UMCP產(chǎn)生的能量以注入電力網(wǎng)(106)中；
-將不同的本地控制單元(UCL_1—UCL_n) (103廣· 103n)與控制單元(UC) (104)和電子轉(zhuǎn)換器(CE_1—CE_m) (101廣· IOlm)相互連接的通信網(wǎng)絡(luò)(105)；
每一個(gè)在前描述的UMCP (UMCP_1—UMCP_n) (102廣· 102n)將依賴于設(shè)備的特性并且它們可以是
-被置放在至少一個(gè)太陽(yáng)跟蹤器上的光伏發(fā)電機(jī)的陣列。在帶有太陽(yáng)跟蹤器的設(shè)備中， 跟蹤器的位置能夠受到控制，這提供了控制由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量的可能性。-被連接到帶有輸入電壓控制的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(DC/DC或者DC/AC)的光伏發(fā)電機(jī)的陣列。每一個(gè)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)對(duì)于相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)的操作電壓提供獨(dú)立控制，從而提供控制由所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量的可能性。-光伏發(fā)電機(jī)的陣列，帶有允許其從電子轉(zhuǎn)換器(CE_1—CE_m)(IOl1"'IOlm)連接和斷開(kāi)的分段元件。-前面的任何組合。每一個(gè)UMCP能夠在兩種操作模式下操作，所述兩個(gè)操作模式由UC通過(guò)它被連接于的其相應(yīng)的UCL支配觀察模式(MO)和儲(chǔ)備模式(MR)。當(dāng)UMCP在MO模式下操作時(shí)，它供應(yīng)在給定時(shí)間(根據(jù)天氣條件)可用的最大有功功率，而對(duì)其沒(méi)有任何限制。當(dāng)UMCP在 MR模式下操作時(shí)，UC限制由所述UMCP供應(yīng)的有功功率。當(dāng)使得該設(shè)備的一部分在MR模式下操作時(shí)，該設(shè)備的總有功功率保持低于在瞬時(shí)輻射條件下可用的最大功率?；谠贛O模式下由UMCP供應(yīng)的數(shù)據(jù)估計(jì)可用的最大有功功率。在該設(shè)備的全部(η)個(gè)UMCP中，將存在將在MR模式下操作的(u)個(gè)UMCP和將在MO 模式下操作的(n-u)個(gè)UMCP。圖2代表用于控制光伏設(shè)備的有功功率的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明設(shè)想了獲得由有功功率儲(chǔ)備構(gòu)成的設(shè)定點(diǎn)，該設(shè)定點(diǎn)能夠被定義為在給定時(shí)間在該設(shè)備中產(chǎn)生的有功功率的百分比(％Pms_UC)。在另一實(shí)施例中，獲得設(shè)定點(diǎn)能夠被定義為該設(shè)備的額定有功功率的百分比或者被定義為以絕對(duì)單位(例如，kw)計(jì)的用于光伏系統(tǒng)的期望有功功率數(shù)值。所述設(shè)定點(diǎn)的數(shù)值是基于幾個(gè)準(zhǔn)則而在塊(203)中選擇的，所述準(zhǔn)則能夠是
-由電力網(wǎng)操作員建立的數(shù)值(％Pres_RED)；
-根據(jù)在優(yōu)化算法中的幾個(gè)預(yù)定準(zhǔn)則在UC (104)中產(chǎn)生的數(shù)值(％P,es_0PT)。這個(gè)算法對(duì)于參數(shù)(201)例如產(chǎn)生優(yōu)化、有功功率儲(chǔ)備、在給定時(shí)間的電網(wǎng)穩(wěn)定性、由于有功功率儲(chǔ)備的獎(jiǎng)金、稅率信息、利潤(rùn)優(yōu)化等加以考慮；
-基于電網(wǎng)頻率在UC中產(chǎn)生的數(shù)值(％PMS_RED)。在此情形中，電網(wǎng)頻率(Fgrid)在塊 (204)中被從基準(zhǔn)頻率(Fg,id, ref)減去，這對(duì)于電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性提供控制，從而獲得頻率誤差。這個(gè)誤差被應(yīng)用于在塊(204)中包括的控制器以便獲得有功功率儲(chǔ)備的百分比(％Pres_ FRE)；
-基于該設(shè)備的有功功率輸出變化率在UC (104)中產(chǎn)生的設(shè)定點(diǎn)。這在輻照度變化的情形中對(duì)于有功功率輸出提供控制，用于減輕所述輻照度變化對(duì)于有功功率輸出的影響的目的。這個(gè)設(shè)定點(diǎn)的產(chǎn)生是通過(guò)塊(206)而從預(yù)定義的變化率(TVPMf)和從系統(tǒng)產(chǎn)生的總有功功率(Pt。t，在下面定義)獲得的。 UC (104)還接收每一個(gè)UMCP的有功功率的測(cè)量值作為條目(UMCP-P1-UMCP-Pn)t5 這些數(shù)據(jù)被用于根據(jù)以下表達(dá)式而通過(guò)塊(211，212，213)計(jì)算由系統(tǒng)產(chǎn)生的總有功功率 (Ptot)
權(quán)利要求
1.一種用于配備有多個(gè)功率控制最小單元(UMCP)的光伏設(shè)備中的功率管理的方法， 其特征在于，所述方法包括執(zhí)行包括以下階段的有功功率控制-為所述設(shè)備建立有功功率儲(chǔ)備設(shè)定點(diǎn)；-確定功率控制最小單元(UMCP)的第一陣列，其在不限制它的有功功率的情況下操作；-估計(jì)由所述光伏設(shè)備能產(chǎn)生的有功功率；-確定功率控制最小單元(UMCP)的第二陣列，其在將它的有功功率限制在特定數(shù)值而操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于基于所述有功功率儲(chǔ)備設(shè)定點(diǎn)和能產(chǎn)生的有功功率的估計(jì)建立功率控制最小單元(UMCP)的第二陣列的有功功率的限制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于從所述功率控制最小單元(UMCP)的第一陣列產(chǎn)生的功率獲得能產(chǎn)生的有功功率的估計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于利用至少一個(gè)校準(zhǔn)的光伏電池獲得能產(chǎn)生的有功功率的估計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于基于所述功率控制最小單元(UMCP)的陣列中的任何一個(gè)相對(duì)于太陽(yáng)的定向獲得能產(chǎn)生的有功功率的估計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于從所述功率控制最小單元(UMCP)的V-I曲線的樣本獲得能產(chǎn)生的有功功率的估計(jì)，所述V-I曲線的樣本是利用所述功率控制最小單元(UMCP)的周期操作電壓的變化獲得的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于從經(jīng)濟(jì)優(yōu)化算法、電網(wǎng)頻率控制環(huán)、外部要求、設(shè)備功率輸出變化率控制環(huán)及其組合中選擇所述有功功率儲(chǔ)備設(shè)定點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于基于由所述陣列需要的有功功率限制，并且把形成功率控制最小單元(UMCP)的第一陣列的單元的數(shù)目必須構(gòu)成所述光伏設(shè)備的代表性樣本加以考慮而選擇形成功率控制最小單元(UMCP)的第二陣列的單元的數(shù)目。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于通過(guò)修改功率控制最小單元(UMCP)的第二陣列的單元中的至少一個(gè)的定向獲得有功功率儲(chǔ)備的百分比。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于通過(guò)控制功率控制最小單元(UMCP)的第二陣列的單元中的至少一個(gè)的操作電壓實(shí)現(xiàn)有功功率儲(chǔ)備的百分比。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于通過(guò)至少一個(gè)功率控制最小單元(UMCP)的連接和斷開(kāi)獲得有功功率儲(chǔ)備的百分比。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于從受控負(fù)載的消耗獲得期望有功功率儲(chǔ)備的百分比。
13.一種用于配備有至少一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器的光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于，所述方法包括執(zhí)行包括以下階段的無(wú)功功率控制-為所述光伏設(shè)備建立無(wú)功功率設(shè)定點(diǎn)；-確定由所述設(shè)備的每一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生或者消耗的無(wú)功功率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于從經(jīng)濟(jì)優(yōu)化算法、電網(wǎng)電壓控制環(huán)、外部要求及其組合中選擇無(wú)功功率儲(chǔ)備設(shè)定點(diǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于基于每一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器的產(chǎn)生或者消耗無(wú)功功率的能力確定由每一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生或者消耗的無(wú)功功率。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于所述方法包括利用內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)環(huán)修改所述電子轉(zhuǎn)換器中的至少一個(gè)之中的無(wú)功功率設(shè)定點(diǎn)，以將它的輸出電壓維持在以前建立的限度內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于在每一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器中獨(dú)立地控制無(wú)功功率。
18.一種用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其包括-至少一個(gè)控制單元(UC)；-至少一個(gè)光伏發(fā)電機(jī)；-用于將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的至少一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器(CE )；其特征在于-所述UC包括從有功功率管理裝置、無(wú)功功率管理裝置及其組合中選擇的、用于管理所述光伏設(shè)備中的功率的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)至少包括-光伏發(fā)電機(jī)的一個(gè)陣列(電力控制最小單元一UMCP—)，所述陣列的能量產(chǎn)生各自地受到控制；-與每一個(gè)光伏發(fā)電機(jī)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)本地控制單元(UCL)；--將至少一個(gè)本地控制單元(UCL)與至少控制單元(UC)和與至少一個(gè)電子轉(zhuǎn)換器 (CE)相互連接的通信網(wǎng)絡(luò)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于用于管理所述控制單元的有功功率的所述裝置包括以下裝置-用于監(jiān)視不同的UMCP的有功功率的裝置；-用于建立每一個(gè)UMCP的操作模式的裝置；-用于向每一個(gè)UMCP發(fā)送有功功率設(shè)定點(diǎn)的裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元(UC)和本地控制單元(UCL)形成單一器件的一部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于控制至少一個(gè)UMCP相對(duì)于太陽(yáng)的位置的器件。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括用于控制至少一個(gè)UMCP的操作電壓的器件。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)受控負(fù)載，所述受控負(fù)載消耗由所述光伏設(shè)備產(chǎn)生的、作為所述設(shè)備的有功功率儲(chǔ)備的一百分比的有功能量。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于所述受控負(fù)載是從電負(fù)載和能量存儲(chǔ)單元中選擇的元件，所述電負(fù)載和能量存儲(chǔ)單元進(jìn)而選自電解器、電池、飛輪和超級(jí)電容器。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的方法，其特征在于所述控制單元包括用于使用在每一個(gè)能量存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的能量而控制所述設(shè)備的功率輸出的變化的裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求24的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于所述受控負(fù)載被并聯(lián)連接到所述電子轉(zhuǎn)換器(CE)的入口。
28.根據(jù)權(quán)利要求24的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于所述負(fù)載被并聯(lián)連接到所述電子轉(zhuǎn)換器(CE)的出口。
29.根據(jù)權(quán)利要求19的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元(UC)，所述本地控制單元(UCL)和所述電子轉(zhuǎn)換器(CE)被容納在不同的外殼中。
30.根據(jù)權(quán)利要求19的、用于光伏設(shè)備中的功率管理的系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元(UC)、所述本地控制單元(UCL)和所述電子轉(zhuǎn)換器(CE)被容納在相同的外殼中。
全文摘要
本發(fā)明的主題在于提供一種用于連接到電網(wǎng)的光伏設(shè)備的功率管理系統(tǒng)和方法，其包括了監(jiān)視有功和/或無(wú)功功率，自始至終考慮了電網(wǎng)要求，從而允許在電網(wǎng)中產(chǎn)生的臨時(shí)要求得以解決，由此有助于電網(wǎng)的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定性及其質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02J7/35GK102177636SQ200880131483
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者A·卡卡馬約, D·索萊洛佩斯, J·佩雷斯巴巴查諾, J·科洛馬卡拉霍拉, J·阿塞多桑切斯, J·馬約盧薩雷塔, L·馬羅約帕洛莫, M·薩巴萊塔馬埃斯圖, R·岡薩萊斯塞諾賽因, S·西蒙塞古拉 申請(qǐng)人:英格蒂姆能源公司