專利名稱:具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例屬于可再生能源領(lǐng)域，特別是具有受管理的輸出的光伏系統(tǒng)以及用于對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出改變進(jìn)行管理的方法。
背景技術(shù)：
光伏部署的通常類型包括離網(wǎng)和并網(wǎng)系統(tǒng)。離網(wǎng)系統(tǒng)通常較小(例如最多數(shù)十千瓦)，并且與例如深循環(huán)鉛酸電池之類的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)或者在某些情況下與燃料發(fā)電機(jī)組緊密綁定。在一種離網(wǎng)構(gòu)造中，存儲(chǔ)在電池中的能量用作能量產(chǎn)生和需求之間的緩沖。這樣，太陽能資源中的短期改變不再成為問題。相反，并網(wǎng)系統(tǒng)可能相當(dāng)大，是高達(dá)數(shù)百兆瓦的系統(tǒng)。迄今，并網(wǎng)系統(tǒng)的尺寸選定(sizing)依據(jù)是使得現(xiàn)有的處理負(fù)載變化的方法(例如由電網(wǎng)上的發(fā)電機(jī)提供輔助服務(wù))足夠確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性?！0003]然而，隨著光伏系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步，更大的系統(tǒng)正被提出并用于實(shí)際安裝使用。這種更大的系統(tǒng)會(huì)在至少兩個(gè)終端市場(chǎng)中對(duì)于電力管理提出挑戰(zhàn)，例如島內(nèi)電網(wǎng)或微電網(wǎng)系統(tǒng)，或者集成在較大電網(wǎng)中的非常大的光伏發(fā)電站。在任一,清況下，都存在對(duì)于最大容許斜坡率(“向上”及“向下”)的允許限制，以保持電網(wǎng)穩(wěn)定。通常，所提出的管理可再生資源變化的方法是增加能量存儲(chǔ)器件。不過，仍缺乏與數(shù)百千瓦級(jí)甚至更高水平的設(shè)備兼容的可靠的、經(jīng)過商業(yè)證實(shí)的、并且效能成本合算的存儲(chǔ)單元。


圖I例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)的框圖。
圖2例示了表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出改變進(jìn)行管理的方法中的操作的流程圖。
圖3例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)造為執(zhí)行用于對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出改變進(jìn)行管理的方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示例框圖。
具體實(shí)施方式
本文描述了具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)以及用于管理光伏系統(tǒng)的輸出改變的方法。在下文的說明中給出了各種具體細(xì)節(jié)(如電力輸出的具體形式)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯然可以脫離這些具體細(xì)節(jié)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。在其它情況下，對(duì)于諸如日照數(shù)據(jù)采集等公知數(shù)據(jù)采集技術(shù)不作詳細(xì)說明，以便不會(huì)不必要地模糊本發(fā)明的實(shí)施例。此外應(yīng)當(dāng)理解，附圖中示出的各種實(shí)施例為示例性說明，并且不必按比例繪制。
本文公開了具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)包括構(gòu)造為接收太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電的光伏模塊。該系統(tǒng)還包括傳感器，該傳感器構(gòu)造為對(duì)要被光伏模塊接收的太陽能中的未來變化進(jìn)行檢測(cè)。該傳感器包括多個(gè)分布式光伏系統(tǒng)的組合或者一對(duì)模塊，每個(gè)模塊位于與光伏模塊相距唯一的距離處。該系統(tǒng)還包括電力調(diào)節(jié)單元，其與光伏模塊和傳感器耦接，該電力調(diào)節(jié)單元構(gòu)造為對(duì)來自光伏模塊的直流電進(jìn)行調(diào)節(jié)，并基于太陽能的未來變化調(diào)整從電力調(diào)節(jié)單元輸出的電力。
本文還公開了用于對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出改變進(jìn)行管理的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括對(duì)要被光伏模塊接收的太陽能中的未來變化進(jìn)行檢測(cè)。通過如下傳感器來執(zhí)行該檢測(cè)，該傳感器包括多個(gè)分布式光伏系統(tǒng)的組合或者一對(duì)模塊，每個(gè)模塊位于與光伏模塊相距唯一的距離處。該方法還包括基于太陽能的未來變化從光伏系統(tǒng)輸出電力。
具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)能夠降低這種光伏系統(tǒng)中不同情況下的固有改變，特別是當(dāng)集成到島內(nèi)電網(wǎng)或微電網(wǎng)時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)控制太陽能生成斜坡率并確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在一個(gè)實(shí)施例中，使用具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)來降低達(dá)到了對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行構(gòu)成影響的滲透(penetration)尺寸或水平的系統(tǒng)的改變。光伏發(fā)電站可以生成直流電，其可以轉(zhuǎn)換成電網(wǎng)上使用的交流電。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，逆變器或電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供了在發(fā)電站實(shí)際產(chǎn)生的電力的限制之內(nèi)控制光伏發(fā)電站的輸出的能力。也即，逆變器或電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠以如下方式控制光伏發(fā)電站，其中將比發(fā)電站在給定時(shí)間內(nèi)實(shí)際所能產(chǎn)生的能量少的能量送至電網(wǎng)。
通過電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以容易地實(shí)現(xiàn)斜坡升高控制。因此在一個(gè)實(shí)施例中，通過具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)可以應(yīng)對(duì)光伏能量產(chǎn)生突然增大的情況(例如部分多云的條件下太陽從云層后露出時(shí))?？梢酝ㄟ^變更最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)算法來實(shí)現(xiàn)管理，該管理一般可以進(jìn)行優(yōu)化以使得光伏系統(tǒng)的能量收集最大化。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)MPPT算法進(jìn)行修改以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間段產(chǎn)生較少的電力。這種方式可以利用快速精確的控制來暫時(shí)降低光伏系統(tǒng)模塊的效率。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，使用光伏系統(tǒng)逆變器通過提供或吸收無功功率來增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性。
控制光伏系統(tǒng)或發(fā)電站輸出的方法包括驅(qū)動(dòng)光伏跟蹤系統(tǒng)以使得跟蹤系統(tǒng)不指向太陽，但這種方式從速度、精度和控制級(jí)別的角度來看不夠理想。盡管具有潛在的效果，但這種控制方法不直接解決光伏發(fā)電站的輸出快速下降(例如當(dāng)太陽被快速移動(dòng)的云層遮蔽)的情況。與此相反，在一個(gè)實(shí)施例中，通過管理光伏發(fā)電站輸出而減小或消除了對(duì)于能量存儲(chǔ)的需求。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提前幾分鐘對(duì)云層覆蓋的范圍和速度進(jìn)行預(yù)測(cè)。在對(duì)太陽輻射的強(qiáng)度上的相應(yīng)變化進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，一旦云層覆蓋對(duì)光伏發(fā)電站的產(chǎn)出的影響處于最大點(diǎn)，就可以以可控的方式(例如關(guān)于斜坡率限制)將光伏發(fā)電站輸出降低至期望的水平。
在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出改變進(jìn)行管理的方法包括當(dāng)云層接近時(shí)使用電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)偏移(skew) MPPT算法以降低電力輸出，然后當(dāng)云層經(jīng)過天頂時(shí)將MPPT偏移回最大電力點(diǎn)以平衡下降的日照，從而有效地維持光伏發(fā)電站的穩(wěn)定輸出。一旦日照恢復(fù)，則如上文所述控制發(fā)電站輸出，以確保在斜坡升高期間符合斜坡率限制。控制電力輸出水平和無功功率的能力能夠顯著提高光伏系統(tǒng)作為可配發(fā)(dispatchable)資源的價(jià)值。這種控制不僅可以緩和太陽能資源改變的影響，還可以更一般地用作管理電網(wǎng)穩(wěn)定性的資源，例如在傳統(tǒng)發(fā)電站停機(jī)、線路故障和其它問題的事件中。在一個(gè)實(shí)施例中，將基于傳感器網(wǎng)絡(luò)或來自光伏發(fā)電站自身的數(shù)據(jù)進(jìn)行的短期預(yù)測(cè)與有源逆變器控制相結(jié)合以滿足斜坡率限制而無需能量存儲(chǔ)器。在一個(gè)實(shí)施例中，使用來自分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制高滲透控制區(qū)域內(nèi)的集中式系統(tǒng)或多系統(tǒng)的輸出。[0014]在本發(fā)明的一個(gè)方面，描述了具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)。圖I例示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有受管理輸出的光伏系 統(tǒng)的框圖。
參照?qǐng)DI，光伏系統(tǒng)100具有受管理的輸出。光伏系統(tǒng)100包括構(gòu)造為接收太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電的光伏模塊102。光伏系統(tǒng)100還包括傳感器104，該傳感器104構(gòu)造為對(duì)要被光伏模塊102接收的太陽能中的未來變化進(jìn)行檢測(cè)。光伏系統(tǒng)100還包括電力調(diào)節(jié)單元108，其與光伏模塊102和傳感器104耦接。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，傳感器104包括分布式光伏系統(tǒng)110的組合或者一對(duì)模塊112，或者既包括分布式光伏系統(tǒng)的組合也包括一對(duì)模塊，每個(gè)模塊位于與光伏模塊102相距唯一的距離(L和L’)的位置處。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器104是分布式光伏系統(tǒng)110的組合。在一個(gè)具體實(shí)施例中，所述分布式光伏系統(tǒng)110的組合包括預(yù)定地理區(qū)域內(nèi)的相鄰的民用或商用光伏系統(tǒng)或者既有民用光伏系統(tǒng)又有商用光伏系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器104是一對(duì)模塊112。在一個(gè)具體實(shí)施例中，該一對(duì)模塊112構(gòu)造為提供由一對(duì)模塊112檢測(cè)的能量之差。例如，將在一個(gè)模塊處檢測(cè)的太陽輻射從另一模塊處檢測(cè)的太陽輻射中減去得到差值，其與距離和相對(duì)方位(bearing)(例如L與L’)相關(guān)。在一個(gè)特定實(shí)施例中，傳感器104還包括一個(gè)或多個(gè)另外的模塊113，每個(gè)模塊位于與光伏模塊102相距唯一距離的位置處。
傳感器104還可以包括或者關(guān)聯(lián)于另外的傳感系統(tǒng)，以更好地捕獲輸入至光伏模塊102中的能量的實(shí)時(shí)變化。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器104還包括布置在光伏系統(tǒng)100周邊上或者散置于光伏系統(tǒng)100周圍的光照傳感器模塊114的網(wǎng)絡(luò)。在另一實(shí)施例中，傳感器104還包括靜止相機(jī)或者靜止與視頻攝像機(jī)116的組合的網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)實(shí)施例中，光伏系統(tǒng)100還包括與傳感器104耦接的次級(jí)傳感器118，次級(jí)傳感器118由例如(但不限于)風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向標(biāo)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)源、或溫度傳感器的傳感器構(gòu)成。在另一實(shí)施例中，光伏系統(tǒng)100還包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)120，其構(gòu)造為計(jì)算由傳感器104檢測(cè)的太陽能的未來變化的值。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電力調(diào)節(jié)單元108構(gòu)造為對(duì)來自光伏模塊102的直流電進(jìn)行調(diào)節(jié)，并基于太陽能的未來變化調(diào)整從電力調(diào)節(jié)單元輸出的電力。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，電力調(diào)節(jié)單元108是逆變器，該逆變器構(gòu)造為將來自光伏模塊102的直流電轉(zhuǎn)換成交流電。在該實(shí)施例中，該逆變器還構(gòu)造為基于太陽能的未來變化調(diào)整從逆變器輸出的交流電。在一個(gè)替代實(shí)施例中，電力調(diào)節(jié)單元108調(diào)節(jié)來自光伏模塊102的直流電，然后基于太陽能的未來變化輸出調(diào)節(jié)后的直流電。
在本發(fā)明的另一方面，提供了用于管理光伏系統(tǒng)的輸出改變的方法。圖2例示了表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出改變進(jìn)行管理的方法中的操作的流程圖 200。
參照流程圖200的操作202，用于對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出改變進(jìn)行管理的方法包括檢測(cè)要通過光伏模塊接收的太陽能的未來變化。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過如下傳感器來執(zhí)行該檢測(cè)，該傳感器包括分布式光伏系統(tǒng)的組合或者一對(duì)模塊，或者既包括分布式光伏系統(tǒng)的組合也包括一對(duì)模塊，每個(gè)模塊位于與光伏模塊相距唯一的距離處。
在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)要通過光伏模塊接收的太陽能的未來變化包括通過分布式光伏系統(tǒng)的組合進(jìn)行檢測(cè)。在一個(gè)具體示例中，分布式光伏系統(tǒng)的組合包括預(yù)定地理區(qū)域內(nèi)的相鄰的民用或商用光伏系統(tǒng)或者既有民用光伏系統(tǒng)又有商用光伏系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)要通過光伏模塊接收的太陽能的未來變化包括通過一對(duì)模塊進(jìn)行檢測(cè)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，該一對(duì)模塊構(gòu)造為提供由這對(duì)模塊檢測(cè)的能量之差。例如，將在一個(gè)模塊處檢測(cè)的太陽輻射從在另一模塊處檢測(cè)的太陽輻射中減去得到差值，其與距離和相對(duì)方位(bearing)相關(guān)。在一個(gè)特定實(shí)施例中，傳感器還包括一個(gè)或多個(gè)另外的模塊，其中每個(gè)模塊位于與光伏模塊相距唯一距離的位置處。
傳感器還可以包括或者關(guān)聯(lián)于另外的傳感系統(tǒng)，以更好地捕獲輸入至光伏模塊中的能量的實(shí)時(shí)變化。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器還包括布置在光伏系統(tǒng)周邊上或者散置于光伏系統(tǒng)周圍的光照傳感器模塊的網(wǎng)絡(luò)。在另一實(shí)施例中，傳感器還包括靜止相機(jī)或者靜止與視頻攝像機(jī)的組合的網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)要通過光伏模塊接收的太陽能的未來變化還包括通過與該傳感器耦接的次級(jí)傳感器進(jìn)行檢測(cè)。該次級(jí)傳感器由例如(但不限于)風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向標(biāo)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)源、或溫度傳感器的傳感器構(gòu)成。在另一實(shí)施例中，檢測(cè)要通過光伏模塊接收的太陽能的未來變化還包括通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算太陽能的未來變化的值。
參照流程圖200的操作204，管理光伏系統(tǒng)的輸出改變的方法還包括基于太陽能的未來變化從光伏系統(tǒng)輸出電力。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電力調(diào)節(jié)單元構(gòu)造為對(duì)來自光伏·模塊的直流電進(jìn)行調(diào)節(jié)，并基于太陽能的未來變化調(diào)整從電力調(diào)節(jié)單元輸出的電力。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，電力調(diào)節(jié)單元是逆變器，該逆變器構(gòu)造為將來自光伏模塊的直流電轉(zhuǎn)換成交流電。在該實(shí)施例中，該逆變器還構(gòu)造為基于太陽能的未來變化調(diào)整從逆變器輸出的交流電。在一個(gè)替代實(shí)施例中，電力調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)來自光伏模塊的直流電，然后基于太陽能的未來變化輸出調(diào)節(jié)后的直流電。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供為計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或軟件產(chǎn)品，其包括其上存儲(chǔ)有指令的機(jī)器可讀介質(zhì)，這些指令用于對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(或其它電子設(shè)備)編程以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的處理或方法。機(jī)器可讀的介質(zhì)可以包括用于以機(jī)器(例如計(jì)算機(jī))可讀的形式存儲(chǔ)或傳送信息的任意機(jī)制。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器可讀(例如計(jì)算機(jī)可讀)的介質(zhì)包括機(jī)器(例如計(jì)算機(jī))可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)(例如只讀存儲(chǔ)器(“ROM”)、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(“RAM”)、磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)或光存儲(chǔ)介質(zhì)、閃存設(shè)備等)。
圖3例示了以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的形式出現(xiàn)的機(jī)器的圖示，在該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300中運(yùn)行一組指令以使得機(jī)器執(zhí)行本文所討論的任意一種方法。例如，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，圖3例示了一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)示例的框圖，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造為執(zhí)行用于對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出改變進(jìn)行管理的方法。在替代實(shí)施例中，將該機(jī)器連接(例如通過網(wǎng)絡(luò)連接)至局域網(wǎng)(LAN)、內(nèi)部網(wǎng)、外部網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)中的其它機(jī)器。在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器在客戶機(jī)-服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中以服務(wù)器或客戶機(jī)的功能進(jìn)行操作，或者在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(或分布式)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中作為節(jié)點(diǎn)機(jī)器進(jìn)行操作。在一個(gè)實(shí)施例中，該機(jī)器是個(gè)人計(jì)算機(jī)(PO、手寫板PC、機(jī)頂盒(STB)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、蜂窩電話、環(huán)球網(wǎng)設(shè)備、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機(jī)或橋、或任何能夠(順序或以其它方式)執(zhí)行一組對(duì)由機(jī)器采取的動(dòng)作進(jìn)行指定的指令的機(jī)器。此外，盡管只示出了單個(gè)機(jī)器，但術(shù)語“機(jī)器”應(yīng)當(dāng)理解為包括任何單獨(dú)或結(jié)合起來執(zhí)行一組(或多組)指令以執(zhí)行本文所討論的一種或多種方法的機(jī)器(例如計(jì)算機(jī)或處理器)的集合。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300的示例包括處理器302、主存儲(chǔ)器304 (例如只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃存、諸如同步DRAM (SDRAM)或Rambus DRAM (RDRAM))等的動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(DRAM)、靜態(tài)存儲(chǔ)器306 (例如閃存、靜態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(SRAM)等)、和次級(jí)存儲(chǔ)器318 (例如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置)，它們通過總線330彼此通信。
處理器302代表一個(gè)或多個(gè)諸如微處理器、中央處理單元等的通用處理裝置。更具體來說，在一個(gè)實(shí)施例中，處理器302是復(fù)雜指令集計(jì)算(CISC)微處理器、精簡指令集計(jì)算(RISC)微處理器、特長指令字(VLIW)微處理器、執(zhí)行其它指令集的處理器、或執(zhí)行各種指令集的組合的處理器。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器302是一個(gè)或多個(gè)諸如專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、網(wǎng)絡(luò)處理器等的專用處理裝置。處理器302運(yùn)行處理邏輯326以執(zhí)行本文所述的操作。
在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300還包括網(wǎng)絡(luò)接口裝置308。在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300還包括視頻顯示單元310 (例如液晶顯示器(IXD)或陰極射線管(CRT))、字母數(shù)字輸入裝置312 (例如鍵盤)、光標(biāo)控制裝置314 (例如鼠標(biāo))、和信號(hào)生成裝置316 (如揚(yáng)
聲器)。 在一個(gè)實(shí)施例中，次級(jí)存儲(chǔ)器318包括機(jī)器可訪問的存儲(chǔ)介質(zhì)(或者更具體來說是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì))331，在其上存儲(chǔ)了一組或多組實(shí)現(xiàn)了本文所述的一種或多種方法或功能(如將負(fù)載需求與可變電力生成相關(guān)聯(lián)的方法)的指令集(如軟件322)。在一個(gè)實(shí)施例中，軟件322在被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)300運(yùn)行期間，其完全或至少部分處于主存儲(chǔ)器304或處理器302中，主存儲(chǔ)器304和處理器302也構(gòu)成了機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施例中，軟件322還通過網(wǎng)絡(luò)接口裝置308在網(wǎng)絡(luò)320上進(jìn)行發(fā)送或接收。
盡管在實(shí)施例中將機(jī)器可訪問的存儲(chǔ)介質(zhì)331示為單個(gè)介質(zhì)，但術(shù)語“機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”應(yīng)當(dāng)理解為包括存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)指令集的單個(gè)或多個(gè)介質(zhì)(例如集中或分布式數(shù)據(jù)庫，或者相關(guān)聯(lián)的高速緩存和服務(wù)器)。術(shù)語“機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”還應(yīng)當(dāng)理解為包括任何能夠存儲(chǔ)或編碼指令集的介質(zhì)，這些指令集通過機(jī)器運(yùn)行并且使機(jī)器執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施例方法中的任意一種或多種。因此，術(shù)語“機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”應(yīng)當(dāng)理解為包括但不限于固態(tài)存儲(chǔ)器、光介質(zhì)和磁介質(zhì)。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例與如下情況相關(guān)，即光伏系統(tǒng)的尺寸使其對(duì)于市電系統(tǒng)的操作或維護(hù)構(gòu)成了實(shí)質(zhì)(material)影響。在一個(gè)實(shí)施例中，所述實(shí)質(zhì)影響出現(xiàn)在光伏系統(tǒng)的峰值電力相比其接入的電網(wǎng)系統(tǒng)的部分的峰值容量來說比較顯著的水平上。在一個(gè)具體實(shí)施例中，該水平為高于饋電線、變電站、或整流業(yè)務(wù)容量的10%以上。不過，其它的實(shí)施例不限于這種水平。
應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于傳感器模塊來說，每個(gè)“傳感器模塊”的每個(gè)模塊和每個(gè)傳感器均可以接入單獨(dú)的電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，或者每個(gè)傳感器模塊對(duì)可以接入與其它傳感器模塊對(duì)分離的電力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
因此，已經(jīng)公開了具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)以及用于管理光伏系統(tǒng)的輸出改變的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該系統(tǒng)包括構(gòu)造為接收太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電的光伏模塊。該系統(tǒng)還包括傳感器，該傳感器構(gòu)造為對(duì)要被光伏模塊接收的太陽能中的未來變化進(jìn)行檢測(cè)。該傳感器包括分布式光伏系統(tǒng)的組合或者一對(duì)模塊，每個(gè)模塊位于與光伏模塊相距唯一的距離處。該系統(tǒng)還包括電力調(diào)節(jié)單元，其與光伏模塊和傳感器耦接，該電力調(diào)節(jié)單元構(gòu)造為對(duì)來自光伏模塊的直流電進(jìn)行調(diào)節(jié)，并基于太陽能的未來變化調(diào)整從電力調(diào)節(jié)單元輸出的電力。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器是分布式光伏系統(tǒng)的組合，所述分布式光伏系統(tǒng)的組合包括預(yù)定地理區(qū)域內(nèi)的相鄰的民用或商用光伏系統(tǒng)或者既有民用光伏系統(tǒng)又有商用光伏系統(tǒng)。在另一實(shí)施例中,傳感器是一對(duì)模塊，該一對(duì)模塊構(gòu)造為提供由該對(duì)模塊檢測(cè)的能量之差。
權(quán)利要求
1.一種具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 光伏模塊，其構(gòu)造為接收太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電； 傳感器，其構(gòu)造為對(duì)要被光伏模塊接收的太陽能的未來變化進(jìn)行檢測(cè)，所述傳感器包括多個(gè)分布式光伏系統(tǒng)的組合或者一對(duì)模塊，每個(gè)模塊位于與光伏模塊相距唯一距離的位置處；和 電力調(diào)節(jié)單元，其與光伏模塊和傳感器耦接，所述電力調(diào)節(jié)單元構(gòu)造為對(duì)來自光伏模塊的直流電進(jìn)行調(diào)節(jié)，并基于太陽能的未來變化調(diào)整從電力調(diào)節(jié)單元輸出的電力。
2.權(quán)利要求
I的光伏系統(tǒng)，其中傳感器是多個(gè)分布式光伏系統(tǒng)的組合，所述多個(gè)分布式光伏系統(tǒng)的組合包括預(yù)定地理區(qū)域內(nèi)的相鄰的民用光伏系統(tǒng)或商用光伏系統(tǒng)或者既有民用光伏系統(tǒng)又有商用光伏系統(tǒng)。
3.權(quán)利要求
I的光伏系統(tǒng)，其中所述傳感器是一對(duì)模塊，所述一對(duì)模塊構(gòu)造為提供由所述一對(duì)模塊檢測(cè)的能量之差。
4.權(quán)利要求
3的光伏系統(tǒng)，其中所述傳感器還包括一個(gè)或多個(gè)另外的模塊，每個(gè)模塊位于與光伏模塊相距唯一距離的位置處。
5.權(quán)利要求
I的光伏系統(tǒng)，其中所述傳感器還包括布置在光伏系統(tǒng)周邊上的光照傳感器模塊的網(wǎng)絡(luò)。
6.權(quán)利要求
I的光伏系統(tǒng)，其中所述傳感器還包括靜止相機(jī)或者靜止與視頻攝像機(jī)的組合的網(wǎng)絡(luò)。
7.權(quán)利要求
I的光伏系統(tǒng)，還包括 與所述傳感器耦接的次級(jí)傳感器，所述次級(jí)傳感器是從由風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向標(biāo)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)源和溫度傳感器組成的組中選擇的。
8.權(quán)利要求
I的光伏系統(tǒng)，還包括 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其構(gòu)造為計(jì)算由傳感器檢測(cè)的太陽能的未來變化的值。
9.權(quán)利要求
I的光伏系統(tǒng)，其中電力調(diào)節(jié)單元是逆變器，所述逆變器構(gòu)造為將來自光伏模塊的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，所述逆變器還構(gòu)造為基于太陽能的未來變化調(diào)整從逆變器輸出的交流電。
專利摘要
本文公開了具有受管理輸出的光伏系統(tǒng)和用于對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出改變進(jìn)行管理的方法。該系統(tǒng)包括構(gòu)造為接收太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電的光伏模塊。該系統(tǒng)還包括傳感器，該傳感器構(gòu)造為對(duì)要被光伏模塊接收的太陽能中的未來變化進(jìn)行檢測(cè)。該系統(tǒng)還包括與光伏模塊和傳感器耦接的電力調(diào)節(jié)單元。
文檔編號(hào)H02N6/00GKCN202696259SQ201090001223
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2010年10月5日
發(fā)明者羅伯特·約翰遜, 阿德里安·金博, 卡爾·J·S·利諾克斯, 馬特·坎貝爾 申請(qǐng)人:太陽能公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan