四川蜀旺新能源股份有限公司陈骏获国家专利权
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龙图腾网获悉四川蜀旺新能源股份有限公司申请的专利一种基于风电新能源场站的光伏光热供暖控制方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN121594419B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202610113470.1,技术领域涉及:F24D18/00;该发明授权一种基于风电新能源场站的光伏光热供暖控制方法及系统是由陈骏;陈青设计研发完成,并于2026-01-28向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于风电新能源场站的光伏光热供暖控制方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于风电新能源场站的光伏光热供暖控制方法及系统,涉及供暖控制技术领域,包括在风电新能源场站内部署供电设备、分布式供暖终端及电热负载模块,采集设备运行数据和温度数据进行预处理,生成标准化数据集;基于标准化数据集,通过滑模控制与模糊控制分别动态调节供电设备的输出功率,采用滑动窗口加权方法计算供电设备的调度权重,设置温控目标结合温度数据,计算总加热功率,并依据调度权重将总加热功率分配至供电设备,得到初步分配结果和电网功率;本发明可提升供暖运行的稳定性与效率,并可广泛适用于高原、远程及复杂气候环境下的风电场站清洁供暖需求。
本发明授权一种基于风电新能源场站的光伏光热供暖控制方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于风电新能源场站的光伏光热供暖控制方法,其特征在于:包括, 在风电新能源场站内部署供电设备、分布式供暖终端及电热负载模块,采集设备运行数据和温度数据进行预处理,生成标准化数据集; 所述在风电新能源场站内部署供电设备、分布式供暖终端及电热负载模块,采集设备运行数据和温度数据进行预处理,生成标准化数据集指在风电新能源场站内部署供电设备,包括双馈感应发电机、光伏阵列以及电网接口,为风电新能源场站中的运维生活区和风电主控室部署分布式供暖终端,并为每个区域设置电热负载模块,包括直供型电加热设备和交流负载设备,再为每个区域配备温度传感器和温度设定器; 通过多传感器采集电压和电流数据,对所有数据进行去噪、异常值剔除和标准化,得到标准化数据集,包括标准化后的光伏阵列输出端的实时电压和电流、升压变换器的实时输出电压、交流母线与直流母线的交流电压有效值和直流电压稳定值、双馈感应发电机定子侧的定子三相电压和三相转子电流; 基于标准化数据集,通过滑模控制与模糊控制分别动态调节供电设备的输出功率; 所述基于标准化数据集,通过滑模控制与模糊控制分别动态调节供电设备的输出功率指基于标准化数据集内的三相转子电流,利用克拉克–帕克变换将标准化后的三相转子电流解耦至坐标系,得到轴电流,包括轴电流和轴电流,使用经验法则设定对应的参考电流,结合轴电流,使用减法运算计算两个相同轴向的电流误差,得到轴电流误差和轴电流误差,为轴电流误差和轴电流误差分别构建滑模面,得到每个轴向的滑模函数值,使用链式求导法则对每个轴向的电流误差进行时间求导,得到电流误差一阶导数,并构建滑模面导数表达式,将双馈感应发电机的标准电流动态方程代入滑模面导数表达式,得到滑模约束的完整表达式,依据滑动模态条件施加滑模面趋近为零的约束后,再进行移项,形成等效控制量表达式,并计算输出等效控制量; 设定临界阈值,对每个轴向的滑模函数值执行平滑边界的转换,得到饱和函数,结合等效控制量,构建控制律表达式,并计算输出每个轴向在时间点时的控制律,将控制律作为背靠背脉宽调制变流器的输入,输出实际施加于转子绕组的电压值,并应用欧拉差分法进行离散化,生成每个轴向在下个时间点的转子电流,包括转子轴电流、转子轴电流,基于转子电流,采用转子侧感应电压耦合的近似方法中的准稳态近似对转子电流进行近似,生成定子电压,包括定子轴电压及定子轴电压,结合转子电流,计算双馈感应发电机的三相输出有功功率; 并行的基于标准化数据集内的光伏阵列输出端的实时电压,使用电导增量法获取光伏阵列在当前时间点下的最优工作点电压,结合光伏阵列当前输出端的实时电压,计算升压变换器所需的初始Boost占空比,依据风电新能源场站内加热设备的额定电压设定升压变换器的Boost控制目标电压,结合标准化数据集内的直流电压稳定值,计算电压误差,对电压误差进行求导,得到误差变化速率,将误差变化速率作为模糊逻辑控制器的输入,输出Boost占空比的调整量执行Boost占空比更新,得到更新的Boost占空比后,进一步结合标准化后光伏阵列输出端的实时电压和电流,分别计算升压变换器在下个时间点的输出电压以及光伏阵列输出端在下个时间点的输出功率; 采用滑动窗口加权方法计算供电设备的调度权重,设置温控目标结合温度数据,计算总加热功率,并依据调度权重将总加热功率分配至供电设备,得到初步分配结果和电网功率; 基于初步分配结果和电网功率,执行参数更新与反馈后,计算总加热功率的功率供需差及电压误差,判断当前所需工作模式并执行协调控制与供暖; 所述基于初步分配结果和电网功率,执行参数更新与反馈指基于电网功率和初步分配结果,计算当前时间点的能效比,再基于温差,计算全局误差,结合能效比执行时间衰减系数的更新后,反馈至时间衰减加权和的公式中,并重新计算指数权重进行各能量路径调度权重的更新,得到新调度权重执行初步分配结果和电网功率的获取,得到新功率分配结果与电网补偿功率; 基于新功率分配结果,包括时间点时的双馈感应发电机能量路径的功率分配和光伏阵列能量路径的功率分配,按照新功率分配结果中的功率分配将各能量路径的功率分配分别作为设定值,并发送至滑模控制器和模糊控制器,生成新的三相输出有功功率和光伏阵列输出端的输出功率,结合新电网补偿功率进行求和,生成总可用功率; 所述判断当前所需工作模式并执行协调控制与供暖指为电热负载模块配置功率控制器,并将总可用功率作为功率控制器的输入,执行电热负载模块的驱动,并对区域进行供暖操作,在供暖过程中,计算总可用功率与总加热功率在下个时间点的供需差和电压误差,判断双向逆变器所需的工作模式并执行相应操作,得到最终控制依据; 当供需差大于等于功率平衡阈值且电压误差小于等于容差阈值时,则说明当前总可用功率富余,设置双向逆变器的工作模式为逆变供电DC→AC,执行相应操作,包括启动双向逆变器,将直流母线的多余直流有功功率逆变至交流母线、将交流功率优先分配至交流负载设备并维持直供型电加热设备的正常供电; 当供需差小于功率平衡阈值且电压误差大于容差阈值时,则说明当前总可用功率或直流电压不足,设置双向逆变器的工作模式为整流补偿模式AC→DC,执行相应操作,包括启动双向逆变器执行整流功能,从交流母线吸收交流有功功率、整流功率注入直流母线,并供给直供型电加热设备后,延迟或限制对交流负载设备供电; 当供需差小于功率平衡阈值且电压误差小于等于容差阈值时,则说明当前总可用功率存在缺口但处于稳定状态,设置双向逆变器的工作模式为平衡模式执行相应操作,包括监测后续时间点的工作模式,若存在连续的平衡模式,则再次触发调度权重的更新; 当出现任一条件不满足时,中断当前供电,并向控制人员发送报警信息。
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