[發(fā)明專利]大規(guī)模光伏風電信息接入系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2011-10-10
• 公開（公告）號: CN102427244A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 謝恩彥;張敬;王威
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

????本發(fā)明屬于電力技術領域，尤其涉及電力系統(tǒng)并網光伏電站處理系統(tǒng)。

背景技術

綠色能源發(fā)電技術是指利用太陽能、風能等可再生能源進行發(fā)電的技術。其中，太陽能光伏發(fā)電是利用太陽能電池的光伏效應原理將太陽輻射能直接轉換為電能的一種發(fā)電形式。風能發(fā)電則是利用風力發(fā)電機將風能轉換成電能。在全球能源緊張和環(huán)境惡化的壓力下，綠色能源發(fā)電技術受到世界各國的重視，光伏發(fā)電產業(yè)和風力發(fā)電產業(yè)都得到快速發(fā)展。然而截至2008年底，我國光伏發(fā)電累計裝機容量只有140MW，并網光伏發(fā)電所占比例不足20%。隨著2009年建筑光伏補貼政策和“金太陽”工程的實施，極大地推動了我國光伏發(fā)電的進程，特別是在太陽能資源豐富的寧夏、青海等地。

影響光伏發(fā)電和風力發(fā)電大規(guī)模應用的關鍵難點在于，大規(guī)模的光伏發(fā)電和風力發(fā)電接入必然會對電網的安全穩(wěn)定帶來較大影響，其主要表現為：

1）調峰問題，大規(guī)模光伏發(fā)電和風力發(fā)電接入電網后，在天氣好的情況下，如果中午光伏風電同時大發(fā)，將會導致電網的調峰面臨嚴峻的考驗；

2）電網穩(wěn)定問題，在電網發(fā)生大擾動時，電網內的光伏電站和風電場由于不具備低電壓穿越能力，容易退出運行從而對電網帶來二次沖擊，影響電網的暫態(tài)穩(wěn)定性；

3）運行的經濟性問題，為保證電網安全穩(wěn)定運行，電網通常留有部分旋轉備用容量，由于光伏發(fā)電出力具有隨機波動性，為保證向用戶正常供電，電網需要根據光伏電站的上網電力不斷調整旋轉備用容量，光伏發(fā)電上網越多，相應為其準備的選擇備用容量也越多，若電網以火電為主，隨著火電出力的降低，火電機組的運行經濟性也在不斷降低，另外，還需要增加頻率和聯(lián)絡線潮流控制、電壓控制和無功支撐、系統(tǒng)有功和無功備用及其它安全控制措施等電網運行的輔助費用。

結合光伏發(fā)電和風力發(fā)電的特點，可以發(fā)現導致出現上述問題的原因之一是光伏發(fā)電和風力發(fā)電等新能源的可預測性和可控性差。如果可以準確、及時地預測光伏發(fā)電和風力發(fā)電的功率，必將有助于電網調度部門統(tǒng)籌安排常規(guī)電源和光伏發(fā)電、風力發(fā)電的協(xié)調配合，合理安排電網運行方式，優(yōu)化實時調度調整，多接納光伏發(fā)電和風力發(fā)電發(fā)電量；另一方面降低電力系統(tǒng)的旋轉備用容量和運行成本,以充分利用可再生資源，獲得更大的經濟效益和社會效益；此外，還可以通過與電網的協(xié)調實時調整電站的功率輸出，對電網提供必要的支撐，提高電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

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發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種解決上述問題的方案，提供一種可預測性和可控性好的大規(guī)模光伏風電信息接入系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術方案是提供大規(guī)模光伏風電信息接入系統(tǒng)，其包括主站，所述主站連接若干個子站，所述子站連接若干個光伏風電發(fā)電場站,其特征在于：所述主站內設置有省調主站系統(tǒng)，所述省調主站系統(tǒng)負責所有所述光伏風電發(fā)電場站的AGC控制策略，AVC控制策略和風光功率預測；所述子站內均設置有光伏/風力發(fā)電子站系統(tǒng)；所述光伏風電發(fā)電場站均設置有光伏/風力發(fā)電場站監(jiān)控系統(tǒng)。

優(yōu)選的，所述光伏/風力發(fā)電子站系統(tǒng)負責采集接入所在所述子站的所有所述光伏風電發(fā)電場站的風電/光伏信息采集并上送所述主站，同時執(zhí)行或者轉發(fā)所述主站發(fā)出的風電/光伏的AGC控制指令，AVC控制指令。

優(yōu)選的，所述光伏/風力發(fā)電場站監(jiān)控系統(tǒng)負責采集所在所述光伏風電發(fā)電場的風電/光伏信息并上送所述主站，同時執(zhí)行所述主站發(fā)出的風電/光伏的AGC控制指令，AVC控制指令。

優(yōu)選的，所述省調主站系統(tǒng)包括以下模塊：

1）數據采集和監(jiān)視：負責所述光伏風電發(fā)電場站、子站、主站和其他外部系統(tǒng)中各類數據采集和監(jiān)視；

2）短期風/光功率預測：負責根據所述數據采集和監(jiān)視模塊采集的數據，對次日及未來多日所有所述光伏風電發(fā)電場站發(fā)電能力進行預測；

3）超短期風/光功率預測：負責根據所述數據采集和監(jiān)視模塊采集的數據，對未來五分鐘到一個小時內所有所述光伏風電發(fā)電場站發(fā)電能力進行預測。

優(yōu)選的，所述省調主站系統(tǒng)還包括以下模塊：

1）風電/光伏發(fā)電有功功率控制：負責控制和調整所有所述光伏風電發(fā)電場站的有功功率，同時給所述光伏/風力發(fā)電子站系統(tǒng)發(fā)送出力指令；