[發(fā)明專(zhuān)利]一種光伏功率優(yōu)化控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410784866.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104505856A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊新超;丁文泳;任小勇;連倩;錢(qián)華東;張?jiān)品?/a>;肖美茹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 北京金闕華進(jìn)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙)11224
• 代理人: 吳鴻維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型的光伏功率優(yōu)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，屬于電力系統(tǒng)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近幾年來(lái)，隨著光伏技術(shù)的發(fā)展和成熟，光伏電站得到大力推廣，并進(jìn)行了規(guī)模化的建設(shè)。建成的光伏電站需要并入電網(wǎng)，并進(jìn)行功率控制，以實(shí)現(xiàn)電能優(yōu)化和電力調(diào)度。功率控制子站需要把調(diào)度指令合理分配，并下發(fā)到每一臺(tái)逆變器，而光伏電站逆變器數(shù)量少則二三十臺(tái)，多則一兩百臺(tái)，與其它類(lèi)型發(fā)電廠功率控制不同(指令只需下發(fā)到數(shù)臺(tái)發(fā)電機(jī))，指令下發(fā)需要太多時(shí)間，嚴(yán)重影響了調(diào)節(jié)性能，由此必需引入一種新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種新型的光伏功率優(yōu)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：

一種光伏功率優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于：所述優(yōu)化控制系統(tǒng)采用分層分區(qū)域的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將逆變器和相關(guān)設(shè)備分成若干個(gè)區(qū)域，每一區(qū)域內(nèi)的所有逆變器通過(guò)對(duì)應(yīng)的二級(jí)交換機(jī)連接相應(yīng)的二級(jí)控制器，二級(jí)控制器通過(guò)一級(jí)交換機(jī)連接至工作站和一級(jí)控制器。

一種光伏功率優(yōu)化控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括工作站、一級(jí)控制器、一級(jí)交換機(jī)、多個(gè)二級(jí)控制器、每一個(gè)二級(jí)控制器對(duì)應(yīng)的二級(jí)交換機(jī)以及對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的逆變器等；其特征在于：

根據(jù)電氣回路連接情況選取連接于同一母線的若干逆變器和相關(guān)設(shè)備(如光伏組件、匯流箱、變壓器等)組成一個(gè)區(qū)域。根據(jù)光伏電站總?cè)萘亢湍妇€數(shù)量，形成多個(gè)不同的區(qū)域，每一區(qū)域內(nèi)的所有逆變器通過(guò)對(duì)應(yīng)的二級(jí)交換機(jī)連接相應(yīng)的二級(jí)控制器；

所述多個(gè)二級(jí)控制器通過(guò)一級(jí)交換機(jī)與一級(jí)控制器以及工作站相連；

所述一級(jí)控制器通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)管理機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)交換機(jī)、防火墻與調(diào)度相連；

每一個(gè)二級(jí)控制器負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，并將采集數(shù)據(jù)匯總處理后上傳至一級(jí)控制器；

每一個(gè)二級(jí)控制器接收一級(jí)控制器下發(fā)的控制指令，對(duì)對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)的逆變器進(jìn)行統(tǒng)一控制；

所述一級(jí)控制器負(fù)責(zé)所有二級(jí)控制器運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，并將采集數(shù)據(jù)匯總處理后上傳工作站和調(diào)度；

所述一級(jí)控制器接收工作站或調(diào)度下發(fā)的控制指令，對(duì)所有二級(jí)控制器進(jìn)行統(tǒng)一管理或控制；

所述工作站與一級(jí)控制器和二級(jí)控制器通過(guò)專(zhuān)用通訊協(xié)議ONet建立連接，采集逆變器、二級(jí)控制器和一級(jí)控制器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分類(lèi)、分界面實(shí)時(shí)顯示；

所述工作站能夠調(diào)閱一級(jí)控制器和二級(jí)控制器的運(yùn)行參數(shù)，并進(jìn)行設(shè)置；

所述調(diào)度系統(tǒng)負(fù)責(zé)一級(jí)控制器運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，也即整個(gè)光伏電站功率控制系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集；

所述調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)縣、地區(qū)或省電力系統(tǒng)運(yùn)行情況發(fā)送調(diào)度指令給一級(jí)控制器，對(duì)整個(gè)光伏電站進(jìn)行功率控制。

本申請(qǐng)還進(jìn)一步優(yōu)選包括以下方案：

所述二級(jí)控制器實(shí)現(xiàn)本區(qū)域各逆變器運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和處理、以及本區(qū)域運(yùn)行數(shù)據(jù)的上傳；

每一個(gè)二級(jí)控制器負(fù)責(zé)接收一級(jí)控制器下發(fā)的目標(biāo)指令，并根據(jù)所采集的各逆變器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、約束條件和控制策略，分配目標(biāo)指令到對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)各個(gè)逆變器。

每一個(gè)二級(jí)控制器所對(duì)應(yīng)區(qū)域內(nèi)所接入和控制的逆變器數(shù)目能夠通過(guò)配置自由設(shè)定；

對(duì)于其它已有的或者新建的多個(gè)光伏逆變器系統(tǒng)，可以按照一個(gè)區(qū)域接入，實(shí)現(xiàn)整個(gè)光伏電站的擴(kuò)容。

所述一級(jí)控制器采用AGC/AVC一體化裝置或AGC/AVC獨(dú)立裝置；

所述一級(jí)控制器實(shí)現(xiàn)所有二級(jí)控制器運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和處理、以及光伏電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的上傳；

所述一級(jí)控制器負(fù)責(zé)接收調(diào)度下發(fā)的目標(biāo)指令，并根據(jù)所采集的二級(jí)控制器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、約束條件和控制策略，分配目標(biāo)指令到對(duì)應(yīng)的二級(jí)控制器。

所述一級(jí)控制器接入和控制的二級(jí)控制器數(shù)目能夠通過(guò)配置自由設(shè)定；

對(duì)于其它已有的或者新建的多個(gè)光伏逆變器系統(tǒng)，可以直接接入一級(jí)控制器，實(shí)現(xiàn)整個(gè)光伏電站的擴(kuò)容。

所述一級(jí)控制器與各二級(jí)控制器之間的通信支持ModbusTcp、IEC104、CSC2000等規(guī)約，支持單播和組播的通訊模式；

所述一級(jí)控制器與各二級(jí)控制器之間采用專(zhuān)用通訊協(xié)議CNet組成控制網(wǎng)絡(luò)。

本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果：

所述的分層分區(qū)域的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得不同區(qū)域的逆變器可以同時(shí)接收指令(該指令由二級(jí)控制器下發(fā))，由此可以顯著縮短控制周期，提高控制效率，保證了功率優(yōu)化控制系統(tǒng)的性能。