[發(fā)明專利]一種平滑風電系統輸出功率的儲能裝置的監(jiān)控系統

有效

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• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101710711A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)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

技術領域

本發(fā)明涉及一種電力管理系統，具體涉及一種平滑風力發(fā)電輸出功率的電 池電力儲能裝置的監(jiān)控系統。

背景技術

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。中國風能 儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風能儲量就有約2.53億千瓦。近幾年來，中 國的并網風電迅速發(fā)展。由于風能隨機性和間歇性的特點，造成風電機組的出 力頻繁波動，從而風電場的出力可靠性也差，風電比重過大，會使電網的調頻、 調峰壓力加大，以及電網長距離送電的技術要求和運行成本急劇增大。因此， 風電場大規(guī)模的并網接入對電力系統的運行也帶來一些新問題：

(1)風電的隨機性及不可控性給電力系統規(guī)劃和穩(wěn)定運行帶來新的挑戰(zhàn)；

(2)風電功率的波動特性與電網負荷的波動特性難以一致，使電網的調峰 問題更加突出，對調峰容量和響應速度都提出了更高的要求；

(3)由于風速變化，風電機組容易引起電網電壓和功率波動問題，以及由 其帶來的無功電壓控制和電能質量問題。

目前電力系統中的儲能技術為解決電力供應鏈(燃料、發(fā)電、輸電、配電 和用電)中存在的一些現有問題和實現電網可持續(xù)發(fā)展提供了全新的途徑，采 用大規(guī)模電力儲能技術，可以有效緩解用電供需矛盾、提高電網安全和穩(wěn)定性、 改善供電質量，并能促進可再生能源的利用和發(fā)展。

發(fā)明內容

為解決現有技術中風電發(fā)電功率短期波動的問題，儲能裝置不能根據風電 輸出功率實時調整的問題，本發(fā)明提供一種可以對儲能裝置進行監(jiān)控和實時調 整輸出功率的監(jiān)控系統，具體方案如下：一種平滑風電系統輸出功率的儲能裝置 的監(jiān)控系統，儲能裝置與風電系統輸出線路并聯在一個交流母線上，儲能裝置 包括儲能電池組和配電裝置，儲能電池組通過配電裝置連接在交流母線上，監(jiān) 控系統連接有電力保障裝置，其特征在于，所述監(jiān)控系統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(jiān)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(qū)域現場總線連接的換流器監(jiān)控機、 風機監(jiān)測機、電網監(jiān)測機和輔助設備監(jiān)控機。

本發(fā)明的另一優(yōu)選方式：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(jiān)視系統、文件管理系統、培訓系統和用戶管理系統。

本發(fā)明的另一優(yōu)選方式：所述事件報警系統定義事件的事件源，根據觸發(fā) 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(wèi)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(jiān)視系統計算網側三相交流電壓、電流和風機的發(fā)電功率，對實 時數據進行統計分析，并自動填表然后在控制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軟件，用于模擬整個儲能裝 置所有可能、必要的操作；

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。

本發(fā)明的另一優(yōu)選方式：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(jié)模塊、順序控制模塊、保護信息接口模塊和告警模塊。

本發(fā)明的另一優(yōu)選方式：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(tài)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(guī)約向主服務器發(fā)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(fā)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；

所述有功輸出調節(jié)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(tài)下設備保護；