[发明专利]一种多功能融合的新能源电场综合能量管理系统

说明书

本发明公开了一种多功能融合的新能源电场综合能量管理系统，包括新能源机组模块、上位机和PLC。其中新能源机组模块包括通过并网点与电网电气连接的新能源电场，新能源电场包括储能电站和清洁能源站，清洁能源站为风电机组和光伏集群两者中的至少一个；上位机包括参数设置单元，参数设置单元用于设置新能源电场的能量控制参数；PLC根据上位机设置的新能源电场的能量控制参数计算风电机组中各个风机或光伏集群中各个光伏的无功指令值和/或有功指令值、以及储能电站的无功指令值。本发明对新能源电场中各个子站的有功出力和/或无功出力进行调控，能应用于风电与储能配合或者光伏与储能配合的新能源场站。

技术领域

本发明涉及新能源控制领域，更具体地，涉及一种多功能融合的新能源电场综合能量管理系统。

背景技术

随着“构建以新能源为主体的新型电力系统”的提出，高比例新能源的电力系统快速从局部向全国发展，新能源发电在电压、频率和阻尼等方面对电网支撑的软肋也快速暴露出来，大电网的安全稳定运行面临巨大挑战，因此对新能源电场能量管理系统提出了更高的要求。

中国专利CN204741288U中公布了一种风电场能量管理系统，其结构包括：风电机组模块、通讯模块、ModBus协议模块、电力调度中心模块，该专利可以对风电场进行有功无功分配，且响应时间少，控制精度高。

然而，该专利由于不涉及储能系统，因此只能应用于风电场，无法应用于风电与储能配合或者光伏与储能配合的新能源电场。

因此，有必要提供一种改进的新能源电场能量管理系统。

发明内容

考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种多功能融合的新能源电场综合能量管理系统，能应用于风电与储能配合或者光伏与储能配合的新能源场站。

为了实现上述目的，本发明例提供了一种多功能融合的新能源电场综合能量管理系统，包括：

新能源机组模块，包括通过并网点与电网电气连接的新能源电场，新能源电场包括储能电站和清洁能源站，清洁能源站为风电机组和光伏集群两者中的至少一个；

上位机，包括参数设置单元，参数设置单元用于设置新能源电场的能量控制参数，能量控制参数包括清洁能源站中各个子站的额定功率、子站减载率、下垂系数、有功指令下发值和额外减载率；

PLC，用于根据新能源电场中各子站的实际功率、最大可发有功功率以及并网点的电压、电流和频率信息，基于上位机设置的新能源电场的能量控制参数，确定新能源电场中各个子站的无功指令值和/或有功指令值，从而对新能源电场中各个子站的有功出力和/或无功出力进行调控。

在本发明的一个实施例中，PLC包括AVC控制功能子模块。AVC控制功能子模块包括：

电压判断单元，用于判断并网点的实时电压是否超出并网点电压正常范围；

总无功确定单元：用于当并网点的实时电压超出并网点电压正常范围时，根据公式(1.1)确定新能源电场所需要的总无功：

其中，Q表示新能源电场所需要的总无功；Q_max表示新能源电场发出的无功之和的最大值；U₁、U₂、U₃、U₄表示并网点参考电压的4种标幺值，分别为0.95、0.985、1.015、1.05pu；；U表示并网点的实时电压；

AVC无功分配单元，用于根据新能源电场所需要的总无功来分配新能源电场中各个子站的无功给定值；

AVC无功控制单元，用于根据新能源电场中各个子站的无功给定值控制对应子站的无功出力。

较佳地，AVC无功分配单元具体根据如下策略来分配新能源电场中各个子站的无功给定值：