[發明專利]一種平滑風電系統輸出功率的儲能裝置的監控系統

有效

• 申請號: 200910243411.2
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101710711A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 閆濤;許守平;惠東;胡娟;楊水麗
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.-種平滑風電系統輸出功率的儲能裝置的監控系統，儲能裝置(1)與風電系統(5)輸出 線路并聯在一個交流母線(4)上，儲能裝置包括儲能電池組(8)和配電裝置(6)，儲能電池組通 過配電裝置(6)連接在交流母線上，監控系統(2)連接在儲能裝置(1)上，監控系統(2)連接有 電力保障裝置(3)，其特征在于，所述監控系統(2)包括主服務器和子服務器，所述主服務器 包括連接在維護信息總線上的監控主機、操作機、維持機、站長機和培訓機，所述子服務器 包括通過區域現場總線連接的換流器監控機、風機監測機、電網監測機和輔助設備監控機；

所述主服務器通過數據采集模塊連接子服務器的通信接口采集進行實時交流，所述主服 務器包括事件報警系統、時間系統、功率監視系統、文件管理系統、培訓系統和用戶管理系 統；

所述事件報警系統定義事件的事件源，根據觸發條件將信息傳送到主服務器進行顯示、 打印、報警確認；

所述時間系統采用GPS衛星時間作為主時鐘系統，利用接口模塊為主服務器和子服務器 提供時間及時間較對；

所述功率監視系統計算網側三相交流電壓、電流和風機的發電功率，對實時數據進行統 計分析，并自動填表然后在操作機上用各種方式顯示出來；

所述文件管理系統利用分布式的實時數據庫存放實時的遙測、遙信、事件信息與管理歷 史數據庫存儲的歷史數據和歷史事件，為操作機提供查詢、維護和數據統計分析；

所述培訓系統包括一臺培訓工作站和培訓模擬裝置，用于模擬整個儲能裝置所有必要的 操作；培訓系統用于模擬柔性直流輸電系統所有可能必要的操作員操作。

所述用戶管理系統將所有用戶分成一般操作員、程序管理員、數據庫管理員和系統管理 員四個不同權限的操作者，利用軟件聯鎖、口令控制進行操作者權限驗證。

2.如權利要求1所述的監控系統，其特征在于，所述子服務器包括數據采集模塊、通訊 中繼模塊、有功輸出調節模塊、順序控制模塊、保護信息接口模塊和告警模塊。

3.如權利要求2所述的監控系統，其特征在于，所述數據采集模塊實時采集儲能電池組、 配電裝置和風電系統所有模擬量、狀態量、脈沖量信息；

所述通訊中繼模塊從子服務器直接獲取遙測、遙信、SOE信息，利用分布在子服務器中 的通信接口，采用標準通訊規約向主服務器發送遙測、遙信、事件信息，同時也從主服務器 接受遙控、遙調并分發到子服務器中，所述通信接口與子服務器接口方式采用雙網卡雙網絡 連接方式，實現數據流和指令流的分開；

有功輸出調節模塊通過控制換流器的輸出功率，控制儲能電池組輸出的功率，維持風電 系統輸出功率為恒定值；

所述順序控制模塊實現儲能裝置啟動、停運過程中的順序操作和各種控制模式和運行方 式的切換，包括開關分合閘操作、有載調壓、電容器投切、保護參數整定、變流器功率控制、 緊急狀態下設備保護；

保護信息接口模塊規約轉換器的信息，負責所有交流/直流保護的接入和向主服務器、 子服務器上傳；

所述告警功能模塊實現越限告警、變位告警、事件告警、通訊狀態告警和運行日志，告 警方式包括畫面顯示、語音告警、打印告警和存儲告警信息到數據庫中，并根據歷史告警信 息進行統計。

4.如權利要求1所述的監控系統，其特征在于，所述儲能電池組(8)包括多個并聯和/或串 聯的子電池組，所述子電池組包括多個并聯和/或串聯的單體電池，所述單體電池包括液流 電池、鈉硫電池、鋰離子電池，各子電池組中的電池類型相同，所述液流電池連接有為電解 液調溫的冷水機組，所述鈉硫電池連接有保證其內部溫度的加熱電源，所述鋰離子電池連接 有溫度報警和煙霧傳感器。

5.如權利要求4所述的監控系統，其特征在于，所述儲能電池組包括擴容接口(9)和分布在 儲能電池組上的通信接口，所述儲能電池組與配電裝置之間連接有變流器(7)，所述變流器有 多個并分別與每個子電池組連接，所述電力保障裝置由UPS電源組成，所述配電裝置為升壓 箱式變壓器。