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专利号: 2024111111891
申请人: 南通市通州区精华电器有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于新能源的电力连接系统,其特征在于,包括电力连接准备模块、电力线路连接模块、系统监测模块和监管模块;

其中,所述电力连接准备模块用于对指定荒地的新能源进行分析得到新能源参数,根据新能源参数获取对应的新能源潜力评估指数,并将根据新能源潜力评估指数设计的施工方案和安全措施反馈给预设人员以进行新能源发电设备的安装,所述新能源包括风能和太阳能,所述新能源参数包括平均日照时长、太阳辐射强度、风速平均值和风能密度,所述新能源潜力评估指数用于评估指定荒地的新能源开发潜力情况;

所述电力线路连接模块用于将新能源发电设备的电缆与离网逆变器的对应接口连接,同时通过分析离网逆变器的输入端数据和输出端数据获取逆变转换效率,所述离网逆变器用于将直流电转换为交流电,所述输入端数据包括输入直流电功率、电信号输入距离和电信号输入电压,所述输出端数据包括输出交流电功率、电信号输出距离和电信号输出电压,所述逆变转换效率用于衡量离网逆变器在将直流电转换为交流电的过程中能量的转换效率;

所述系统监测模块用于对电力连接系统的电力指标进行数据归一化处理获取风险评估指数,同时通过实时监测电力连接系统的风险评估指数分析对应的运行状态和异常情况,所述电力指标包括弃风弃光风险指标、稳态频率风险指标和电压崩溃风险指标,所述风险评估指数用于评估电力连接系统在运行过程中面临的风险程度;

所述监管模块包括电力传感器,用于通过部署的电力传感器实时监控电力连接系统,并对电力连接系统进行自动化管理;

所述新能源潜力评估指数的具体获取步骤如下:

通过地理信息系统方法对地理信息进行整合和分析生成太阳能资源分布图结果,并根据太阳能资源分布图结果获取平均日照时长和太阳辐射强度;

通过卫星遥感方法获取风场的动态信息和静态信息并进行分析得到风速平均值和风能密度,所述风能密度用于衡量指定荒地中风能的平均含量;

通过分析太阳能和风能在能源结构中的占比获取太阳能权重因子和风能权重因子,所述太阳能权重因子用于量化太阳能在能源供应中的占比,所述风能权重因子用于量化风能在能源供应中的占比;

对平均日照时长、太阳辐射强度、风速平均值和风能密度进行归一化处理,并结合对应的权重因子获取新能源潜力评估指数;

所述新能源潜力评估指数采用以下公式计算:

式中, 表示新能源潜力评估指数, 表示自然常数, 表示平均日照时长, 表示太阳辐射强度, 表示风速平均值, 表示风能密度, 为太阳能权重因子, 为风能权重因子;

所述通过卫星遥感方法获取风场的动态信息和静态信息的具体流程为:从卫星传感器中获取遥感数据,并对遥感数据进行滤波和去噪;

从遥感图像中提取风场特征,所述风场特征包括云层运动和风速的空间分布;

使用机器学习方法反演出风场参数,并对风场参数进行整合获取风场的动态信息和静态信息;

所述离网逆变器由光伏单元、充电控制单元、蓄电池单元和逆变器单元组成;所述光伏单元用于将吸收的太阳光转换为直流电能;

所述充电控制单元用于管理和调节从光伏单元流向蓄电池的电流和电压;

所述蓄电池单元用于储存光伏单元产生的电能并向负载供电;

所述逆变器单元用于将蓄电池单元中的直流电转换为交流电;

所述逆变转换效率的具体获取方法如下:

使用功率分析仪在离网逆变器的输入端测量直流功率获取输入直流电功率,并在离网逆变器的输出端测量交流功率获取输出交流电功率;

通过示波器在离网逆变器的输入端测量电压和电流获取电信号输入电压和电信号输入电流,并在离网逆变器的输出端测量电压和电流获取电信号输出电压和电信号输出电流,同时通过比较电信号的输入电流和电信号的输出电流的差值获取传输媒介的损耗因子;

利用信号发生器测量电信号的传播时间,并通过获取电信号的传播速度获取电信号输出距离和电信号输入距离;

比较离网逆变器的输入端数据和输出端数据并结合电信号输出距离和电信号输入距离获取逆变转换效率;

所述风险评估指数的具体获取方法如下:

结合风电和光电在发电过程中的发电量以及电网实际允许容量得到弃风弃光风险指标,所述弃风弃光风险指标为光电在发电过程中的发电量和电网实际允许容量的差值;

根据预设电力连接系统稳态频率特性并结合电力连接系统稳态频率和对应参考值得到稳态频率风险指标,所述稳态频率风险指标为电力连接系统稳态频率和对应参考值的差值;

通过绘制电压特性曲线判别电压崩溃点并获取电压崩溃风险指标,所述电压崩溃风险指标用于量化电力连接系统在当前运行状态下发生电压崩溃的可能性及其严重程度;

使用层次分析法确定电力指标的层次权重,并使用熵权法对各个指标的信息熵进行赋权获取对应的熵权重,据此进行分析得到风险评估指数。

2.如权利要求1所述一种基于新能源的电力连接系统,其特征在于,所述电压崩溃风险指标的具体获取方法如下:设置电力连接系统的预设观察点,并通过潮流计算获取预设观察点的电压值,所述预设观察点为电力连接系统的支路节点;

在预设有功功率区间内以预设功率增量改变预设观察点的有功功率获取对应的电压值,并绘制对应的电压特性曲线;

通过绘制的电压特性曲线中的拐点分析电力连接系统的电压稳定性情况及对应的临界值,据此得到电压崩溃风险指标。

3.如权利要求1所述一种基于新能源的电力连接系统,其特征在于,所述风险评估指数采用以下公式计算:,

式中, 表示风险评估指数, 表示电力指标的权重序号, , 表示弃风弃光风险指标, 表示稳态频率风险指标, 表示电压崩溃风险指标, 表示弃风弃光风险指标的层次权重, 表示弃风弃光风险指标的熵权重, 表示稳态频率风险指标的层次权重, 表示稳态频率风险指标的熵权重, 表示电压崩溃风险指标的层次权重, 表示电压崩溃风险指标的熵权重, 表示第 个电力指标的层次权重, 表示第 个电力指标的熵权重。

4.如权利要求1所述一种基于新能源的电力连接系统,其特征在于,所述自动化管理的具体步骤为:通过分析历史时间段的电力数据获取对应的平均值和标准差,并结合电力传感器实时收集的实时电力参数获取电力参数阈值;

比较分析实时电力参数是否大于电力参数阈值,若大于则自动调整电力参数,否则继续监控电力连接系统的实时电力参数。