一种风光互补供电系统

技术领域

本发明属于风光互补发电领域，涉及数据分析技术，具体是一种风光互补供电系统。

背景技术

风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。

现有的风光互补供电系统在进行选址时，往往仅能够根据当前的用电需求进行选址分析，并在选址分析时没有对选择的建造地址进行整体考量，这就导致了，在后期出现需求供应不足需要增加发电设备时，现有设备的周边区域很难满足建造要求，致使新增设备的施工难度大，后期维护效率低。

针对上述技术问题，本身请提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风光互补供电系统，用于解决现有的风光互补供电系统在选址分析时没有对选择的建造地址进行整体考量的问题；

本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以在选址分析时对选择的建造地址进行整体考量的风光互补供电系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种风光互补供电系统，包括服务器，所述服务器通信连接有影响分析模块、选址分析模块、布局分析模块、终端设备以及存储模块；

所述影响分析模块用于对风光互补供电设备进行运行影响分析：将进行供电选址地区分割为若干个矩形的分析区域，获取分析区域的风影系数FY与光影系数GY；将分析区域的光影系数GY与风影系数FY发送至服务器，服务器将接收到的分析区域的光影系数GY与风影系数FY发送至选址分析模块；

所述选址分析模块用于风光互补供电设备进行选址分析：将分析区域按照风影系数FY与光影系数GY由大到小的顺序分别进行排列得到风影优先顺序与光影优先顺序，将分析区域在风影优先顺序与光影优先顺序中序号的差值的绝对值标记为分析区域的顺差值SC；通过对光影系数GY、风影系数FY以及顺差值SC进行数值计算得到分析区域的优先系数YX；根据发电需求获取到预选数量并标记为n，预选数量为选中分析区域进行风光互补发电的预计数量；在供电选址地区的左上角生成一个n×n的选址阵列，对选址阵列进行遍历模拟分析并得到选址区域与补充区域；将选址区域发送至服务器，服务器接收到选址区域后将选址区域发送至布局分析模块；

所述布局分析模块用于对选址区域进行风光发电设备的布局分析。

作为本发明的一种优选实施方式，分析区域的风影系数FY的获取过程包括：获取分析区域的环境值HJ以及海拔值HB，环境值HJ为分析区域最近L1个月内出现风暴、雷击和冰雹天气的次数，海拔值HB为分析区域的海拔最高值，通过公式FY＝t1*HB/HJ

作为本发明的一种优选实施方式，分析区域的光影系数GY的获取过程包括：获取分析区域的地差值DC、日照值RZ以及辐射值FS，地差值DC的获取过程包括：将分析区域分割为若干个分析坡面，获取分析坡面的坡度值以及坡度范围，将坡度范围的最大值与最小值的平均值标记为坡度标准值，将坡度值与坡度标准值差值的绝对值标记为分析坡面的坡面值，将所有分析坡面的坡面值的平均值标记为分析区域的地差值DC；日照值RZ为分析区域在上一年度的日照时长值，辐射值FS为分析区域在上一年度的辐射量；通过公式

作为本发明的一种优选实施方式，对选址阵列进行遍历模拟分析的具体过程包括：对选址阵列中所有分析区域的优先系数YX进行求和取平均值得到选址阵列的优先表现值，对选址阵列中所有分析区域的优先系数YX进行方差计算得到选址阵列的优先偏差值；将选址阵列的优先表现值与优先偏差值的差值标记为选址阵列的选址系数；以一个分析区域为单位将选址阵列向右侧平移并重新获取选址阵列的选址系数；以此类推，直至选址阵列移动至最右侧，以一个分析区域为单位将选址阵列向下侧平移并重新获取选址阵列的选址系数，然后以一个分析区域为单位将选址阵列向左侧平移，直至选址阵列移动至供电选址地区的右下角，遍历模拟分析过程完成，将遍历模拟分析过程中的选址系数最大值标记为综合系数，通过存储模块获取到综合阈值，将综合系数与综合阈值进行比较并通过比较结果对补充区域与选址区域进行标记。

作为本发明的一种优选实施方式，将综合系数与综合阈值进行的具体过程包括：若综合系数小于综合阈值，则在供电选址地区的左上角生成一个n×(n+1)的选址阵列，再次对选址阵列进行遍历模拟分析，直至综合系数不小于综合阈值；若综合系数大于等于综合阈值，则由选址系数最大的选址阵列对应的分析区域组成选址集合，将选址集合中的元素按照优先系数YX数值由大到小的顺序排序得到选址顺序，将选址顺序中的前n个分析区域标记为选址区域，将选址顺序中第n至第n+m个选址区域标记为补充区域。

作为本发明的一种优选实施方式，布局分析模块对选址区域进行风光发电设备的布局分析的具体过程包括：通过发电需求、发电风机的额定功率与光伏电板的额定功率获取到风力数量与光伏数量，将风力数量与n的比值标记为风力均值，将光伏数量与n的比值标记为光伏均值，将风力均值与光伏均值标记为顺差值SC小于预设顺差阈值的选址区域的设备分配数量；将顺差值SC不小于预设顺差阈值的选址区域标记为调度区域，将调度区域按照风影系数FY与光影系数GY由大到小的顺序分别进行排列得到风影调度顺序与光影调度顺序，将风影调度顺序中最后一个调度区域的一个发电风机分配至第一个调度区域中，将风影调度顺序中倒数第二个调度区域的一个发电风机分配至第二个调度区域中，以此类推；按照相同的对光伏电板进行调度分配，在光伏电板与发电风机数量分配完成后，将所有选址区域的设备分配数量发送至服务器，服务器将接收到的设备分配数量发送至管理人员的手机终。

作为本发明的一种优选实施方式，所述终端设备包括发电风机与光伏电板，所述发电风机、光伏电板的输出端均与智能控制器电性连接，智能控制器电性连接有逆控一体机，逆控一体机用于将电量以交流负载或直流负载的形式进行输出；智能控制器与服务器通信连接。

本发明具备下述有益效果：

1、通过影响分析模块可以对风光互补供电系统中的风力发电影响程度以及光伏发电影响程度进行分析，通过分区域分析的方式对分析区域的风影系数与光影系数进行计算，从而根据风影系数对分析区域的风力发电选址优先级进行反馈，根据光影系数对分析区域的光伏发电选址优先级进行反馈，为选址分析过程提供数据支撑；

2、通过选址分析模块可以结合每个分析区域的优先系数来进行选址区域的筛选，由选址阵列的选址系数对若干分析区域组成的地址筛选方向进行约束，从而保证最终选择的选址阵列内除了选址区域之外的大部分分析区域均能够满足设备建造要求，从而降低设备增建成本，节约设备增建资源，利于后期的设备维护管理；

3、通过布局分析模块可以对选址区域进行风光发电设备的布局分析，通过顺差值的数值对选址区域的设备分配数量进行标记，然后结合风影调度顺序与光影调度顺序对选址区域的发电风机数量以及光伏电板数量进行微调，使选址区域的设备分配数量与其地貌特征相匹配，提高发电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的系统框图；

图2为本发明实施例一中遍历模拟分析的过程示意图；

图3为本发明实施例二的供电系统运行示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1所示，一种风光互补供电系统，包括服务器，服务器通信连接有影响分析模块、选址分析模块、布局分析模块、终端设备以及存储模块。

影响分析模块用于对风光互补供电设备进行运行影响分析：将进行供电选址地区分割为若干个矩形的分析区域，获取分析区域的风影系数FY与光影系数GY，分析区域的风影系数FY的获取过程包括：获取分析区域的环境值HJ以及海拔值HB，环境值HJ为分析区域最近L1个月内出现风暴、雷击和冰雹天气的次数，L1为数值常量，L1的具体数值由管理人员自行设置；海拔值HB为分析区域的海拔最高值，通过公式FY＝t1*HB/HJ

选址分析模块用于风光互补供电设备进行选址分析：将分析区域按照风影系数FY与光影系数GY由大到小的顺序分别进行排列得到风影优先顺序与光影优先顺序，将分析区域在风影优先顺序与光影优先顺序中序号的差值的绝对值标记为分析区域的顺差值SC；通过公式

示例性的，如图2所示，将选址分析地区分割为25个分析区域、预选数量为3时，在选址分析区域的左上角生成一个3×3的选址阵列，对选址阵列的优先系数进行计算之后，将选址阵列右移，以此类推，直至选址阵列移动至供电分析地区的右下角，得到九个选址阵列对应的优先系数，完成遍历模拟分析。

布局分析模块用于对选址区域进行风光发电设备的布局分析：通过发电需求、发电风机的额定功率与光伏电板的额定功率获取到风力数量与光伏数量，将风力数量与n的比值标记为风力均值，将光伏数量与n的比值标记为光伏均值，将风力均值与光伏均值标记为顺差值SC小于预设顺差阈值的选址区域的设备分配数量；将顺差值SC不小于预设顺差阈值的选址区域标记为调度区域，将调度区域按照风影系数FY与光影系数GY由大到小的顺序分别进行排列得到风影调度顺序与光影调度顺序，将风影调度顺序中最后一个调度区域的一个发电风机分配至第一个调度区域中，将风影调度顺序中倒数第二个调度区域的一个发电风机分配至第二个调度区域中，以此类推；按照相同的对光伏电板进行调度分配，在光伏电板与发电风机数量分配完成后，将所有选址区域的设备分配数量发送至服务器，服务器将接收到的设备分配数量发送至管理人员的手机终端；对选址区域进行风光发电设备的布局分析，通过顺差值的数值对选址区域的设备分配数量进行标记，然后结合风影调度顺序与光影调度顺序对选址区域的发电风机数量以及光伏电板数量进行微调，使选址区域的设备分配数量与其地貌特征相匹配，提高发电效率。

实施例二

如图3所示，终端设备包括发电风机与光伏电板，发电风机、光伏电板的输出端均与智能控制器电性连接，智能控制器电性连接有逆控一体机，逆控一体机用于将电量以交流负载或直流负载的形式进行输出；智能控制器与服务器通信连接；

发电风机利用风力机将风能转换为机械能，通过风力发电机将机械能转换为电能，再通过控制器对蓄电池充电，经过逆变器对负载供电；

光伏电板利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对蓄电池充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电。

一种风光互补供电系统，工作时，将进行供电选址地区分割为若干个矩形的分析区域，获取分析区域的风影系数FY与光影系数GY；将分析区域的光影系数GY与风影系数FY发送至服务器，服务器将接收到的分析区域的光影系数GY与风影系数FY发送至选址分析模块；将分析区域按照风影系数FY与光影系数GY由大到小的顺序分别进行排列得到风影优先顺序与光影优先顺序，将分析区域在风影优先顺序与光影优先顺序中序号的差值的绝对值标记为分析区域的顺差值SC；通过对光影系数GY、风影系数FY以及顺差值SC进行数值计算得到分析区域的优先系数YX；根据发电需求获取到预选数量并标记为n，预选数量为选中分析区域进行风光互补发电的预计数量；在供电选址地区的左上角生成一个n×n的选址阵列，对选址阵列进行遍历模拟分析并得到选址区域与补充区域。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式

系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的优先系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如优先系数与风影系数的数值成正比。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。