[发明专利]一种风光储功率协调控制系统和方法

说明书

本申请公开了一种风光储功率协调控制系统和方法，所述系统包括：信号采集单元、有功指令跟踪控制单元、有功功率平滑输出控制单元、电压无功自动控制单元、储能管理单元、录波单元和通信单元，分别用于采集风光储发电场站数据采集、有功指令跟踪控制、有功功率平滑输出控制、电压无功自动控制单元、储能管理、录波和通信。本发明通过协调控制风、光、储有功功率输出，实现有功指令跟踪、有功功率平滑等功能，使大规模新能源电站友好并网，保障并网安全，并避免弃风弃光，适用于各种规模的风光储联合发电场站的并网有功控制应用场合。

技术领域

本发明属于电力系统控制技术领域，涉及一种风光储功率协调控制系统和方法。

背景技术

双碳目标提出后，以风电、光伏为代表的新能源发电迎来了高速发展期，新能源发电占比随之快速增长。但是受新能源电站出力波动特性影响，大规模新能源电站并网后将对电网调度和安全产生冲击，开发阶段难以通过并网审核、建成后产生弃风弃光等问题，迫切需要发展风光储一体化技术解决项目开发、并网安全、弃风弃光等问题。

针对该需求，需要一种自动控制装置，通过对风、光、储有功功率的协调控制，实现指令跟踪、功率平滑等友好并网功能，保障并网安全，并避免弃风弃光。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本申请提供一种风光储功率协调控制系统和方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种风光储功率协调控制系统，包括信号采集单元、有功指令跟踪控制单元、有功功率平滑输出控制单元、电压无功自动控制单元、储能管理单元、录波单元和通信单元；

所述信号采集单元，用于采集风光储发电场站并网点电压、电流和频率数据以及风、光功率预测数据；

所述有功指令跟踪控制单元，用于根据调度下发场站的有功指令，控制储能充放电，使风光储输出的总有功功率与调度指令保持一致；

所述有功功率平滑输出控制单元，用于通过控制储能充放电，使风机、光伏和储能总有功功率变化率保持在稳定范围内；

所述电压无功自动控制单元，用于根据电压指令对场站无功输出进行协调控制，使并网点电压与电压指令保持一致；

所述储能管理单元，用于监测储能状态和电量并对储能进行充放电管理，使储能电量保持在安全范围之内；

所述录波单元，用于对一次调频和虚拟惯量功能启动时关键信号进行录波；

所述通信单元，用于场站设备信息的传输，以及调度下发的场站有功指令和调度电压指令的接收。

本发明进一步包括以下优选方案：

优选地，所述信号采集单元采集风光储发电场站并网点电压、电流和频率数据，得到风机、光伏逆变器、储能变流器实际输出的有功功率，进而得到场站实际输出的总有功功率。

优选地，所述有功指令跟踪控制单元通过通信单元与储能设备进行通信，接收处理储能设备的状态信息和电量信息，并通过通信单元发送储能充放电功率指令到储能设备，控制储能设备充放电；

所述有功指令跟踪控制单元根据调度下发场站的有功指令，控制储能在风光有功功率大于调度指令时充电，在风光有功功率小于调度指令时放电，使风光储输出的总有功功率与调度指令保持一致，具体方式如下：

根据光功率预测数据和风功率预测数据计算风光可发总有功功率；

当风光可发总有功功率大于场站有功指令时，通过控制储能充电使场站总有功功率等于场站有功指令；

当风光可发总有功功率小于场站有功指令时，通过控制储能放电使场站总有功功率等于场站有功指令。