[實用新型]一種基于數字變頻的新能源站頻率變化信號源

有效

• 申請號: 201922206499.2
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN211015091U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 鄒坤顯;胡云霞;何龍喜;許可可;陳世龍;陳順超;劉純
• 申請（專利權）人: 武漢顯明科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H02J3/48;H02J3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及數字變頻技術領域，且公開了一種基于數字變頻的新能源站頻率變化信號源，包括一次調頻系統、人機界面單元、數字處理單元、GPS模塊單元、數字變頻單元、電壓功放輸出單元、通訊單元，所述通訊單元的輸出端與數字處理單元的輸入端單向信號連接，所述數字處理單元的輸入端與GPS模塊單元的輸出端單向信號連接，該裝置，通過人機界面對數字處理單元下發模板文件配置信息，數字處理單元記錄模板的每個點時間間隔和頻率，下發至數字變頻單元，數字變頻單元依據每個點的幅值、相位、頻率，生成頻率變化算法，驅動電壓功放單元產生電壓波形，滿足新源電站內的一次調頻的響應速度所帶來的頻率變化響應時間提高和頻率的精度提高。

技術領域

本實用新型涉及數字變頻技術領域，具體為一種基于數字變頻的新能源站頻率變化信號源。

背景技術

目前我國大多數地區對光伏、風電等新能源采取的是大規模集中式的開發模式，每個大規模新能源開發區域都分布著數十個新能源廠站，而單個新能源廠站的裝機容量都較大，由于新能源發電固有的間歇性特點，大規模新能源并網給電網運行帶來了極大的挑戰。

近年來，隨著我國可再生新能源尤其是光伏新能源發電技術的推廣，新能源發電容量以及其在整個電網中的比例均在大幅上升，由于光伏、風電等新能源發電出力不確定性造成電網調峰困難尤為突出，傳統AGC/AVC系統因響應速度慢已無法滿足目前電網運行調整的需求，為提高電網的安全穩定性以及對新能源出力調整的合理性，迫切需要新能源電站主動參與電力系統一次調頻，當系統故障或緊急事故發生時，參與系統一次調頻協助系統快速進行功率平衡調節以便盡快使系統進入穩定狀態，需要指出的是，目前新能源電廠站內的通信網絡協議和發電單元通訊接口通常不支持上述協調控制方案的通信快速性要求，需要按新的方案的要求設計通信協議和接口，對于新建新能源工程的風光廠站按新要求進行建設，對于已有新能源廠站則應有計劃地分批進行逆變器和相關通訊網絡的通信功能改造，為了達到新的設計要求，要求將新能源電站內的發電單元功率控制調節的響應速度大大提升，即原來上百秒、分鐘級以上的功率調節響應時間要縮減至原有1/1000倍至100ms以內，這對站內包括功率協調控制裝置和各新能源發電單元在內的相關各裝置設備和網絡通訊架構提出了非常苛刻的要求，需要對相關系統進行重新設計與開發。

目前針對新能源電站一次調頻測試所采用的信號源一般為繼保測試儀，存在以下不足:

1、由于新能源電站內的一次調頻的響應速度大大提升，即原來上百秒、分鐘級以上的功率調節響應時間要縮減至100ms以內，繼保測試儀在頻率變化的響應速度無法滿足要求。

2、由于新能源電站內的一次調頻的頻率的精度要求提高，繼保測試儀在頻率精度無法滿足要求。

3、由于新能源電站內的一次調頻需要導入頻率變化曲線模板文件，該模板文件頻率變化時間間隔1毫秒，測試點有的甚至幾十萬個，繼保測試儀無法滿足要求。

實用新型內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種基于數字變頻的新能源站頻率變化信號源，具備了反應快、高精度的、工作效率高的優點，解決了頻率變化的響應速度低、頻率精度低，工作效率低的問題。

(二)技術方案

為實現上述反應快、高精度的、工作效率高的目的，本實用新型提供如下技術方案：一種基于數字變頻的新能源站頻率變化信號源，包括一次調頻系統、人機界面單元、數字處理單元、GPS模塊單元、數字變頻單元、電壓功放輸出單元、通訊單元、模板文件配置信息、測試儀、數字變頻處理、頻率變化的模擬電壓，所述通訊單元的輸出端與數字處理單元的輸入端單向信號連接，所述數字處理單元的輸入端與GPS模塊單元的輸出端單向信號連接，所述人機界面包括工控機、10.3寸液晶屏、鼠標、鍵盤，所述數字處理單元包括DSP、FPGA，所述GPS模塊單元包括GPS模塊，所述數字變頻單元包括FPGA，所述電壓功放輸出單元包括IRF460b，通訊單元包括交換機單元。