[實用新型]風電場場群控制系統

有效

• 申請號: 201922343370.6
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN210927124U
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 左美靈;包獻文;劉艷錄
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48;H02J13/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 趙秀芹

本實用新型提供了一種風電場場群控制系統，包括：風機控制器，設置于風電場的風力發電機組，所述風機控制器包括單機接口；場群控制器，設置于風電場匯流線路連接的升壓站，所述場群控制器包括單機接口和場級接口；VSG通信管理機，設置于所述升壓站，所述VSG通信管理機包括場級接口；其中，所述場群控制器的單機接口與至少一臺風機控制器的單機接口通訊連接，所述VSG通信管理機的場級接口與至少一臺場群控制器的場級接口連接。該系統能夠將VSG與風電場場群控制器結合且能滿足電力系統一次調頻時間要求。

技術領域

本實用新型涉及風力發電技術領域，特別是涉及一種風電場場群控制系統。

背景技術

現有技術中大規模風電場群通常由并入電網同一個升壓站的多個風電場組成，每個風電場包括幾十臺或者數百臺風力發電機組，單個風電場內機組型號可以相同或者不同。為提高電網的安全穩定性以及對風力發電機組出力調整的合理性，需要風電場群主動參與電力系統一次調頻，協調電力系統快速進行功率平衡調節。

由于風電場占地面積龐大，各個機位點的地形條件、風況條件、每臺機組的工況不一致，當前行業內通常在每個風電場內設置一臺場群控制器，分別控制每臺機組的啟停機操作、有功出力和無功出力等。

現有技術中還提供一種VSG(Virtual Synchronous Generator，虛擬同步發電機)系統，通過系統的控制可使風電機組從外特性上模擬或部分模擬出同步發電機的頻率及電壓控制特性。然而，該系統通過常規TCP/IP網絡通訊方式與匯集多個風電機組變流器信息的通信管理裝置進行通訊，這些通信管理裝置再通過網絡或串口MODUBS協議與下面的各變流器通訊；通信管理裝置將對MODBUS通訊轉換為IEC104、IEC103等網絡TCP/IP通訊協議后再通過光纖環網接入到站內環網總交換機，然后再經過2～3級交換機再接入到VSG。多次通訊協議轉換導致從調度中心整個閉環控制響應時間長達2分鐘以上。而當前行業內，光伏、風電等新能源電站的一次調頻啟動響應時間一般為15s至20s，顯然，現有的VSG系統無法達到電力系統一次調頻的速度和性能要求。

因此，需要提供一種將VSG與風電場場群控制器結合且能滿足電力系統一次調頻時間要求的風電場場群控制系統。

實用新型內容

本實用新型實施例提供一種風電場場群控制系統，能夠將VSG與風電場場群控制器結合且能滿足電力系統一次調頻時間要求。

本實用新型實施例提供一種風電場場群控制系統，所述系統包括：

風機控制器，設置于風電場的風力發電機組，所述風機控制器包括單機接口；

場群控制器，設置于風電場匯流線路連接的升壓站，所述場群控制器包括單機接口和場級接口；

VSG通信管理機，設置于所述升壓站，所述VSG通信管理機包括場級接口；

其中，所述場群控制器的單機接口與至少一臺風機控制器的單機接口通訊連接，所述VSG通信管理機的場級接口與至少一臺場群控制器的場級接口連接。

在本實用新型的一個實施例中，所述場群控制器與風機控制器之間基于PROFINET協議進行實時通信。

在本實用新型的一個實施例中，所述場群控制器與風機控制器之間采用主從控制方式，所述場群控制器工作為PROFINET主站，所述風機控制器工作為PROFINET從站。

在本實用新型的一個實施例中，所述場群控制器將單機有功調整指令發送至參與頻率調節的風力發電機組的風機控制器。

在本實用新型的一個實施例中，所述VSG通信管理機與場群控制器之間基于OPC協議進行通信。

在本實用新型的一個實施例中，所述VSG通信管理機與場群控制器之間采用主從控制方式，所述VSG通信管理機工作為主站，所述場群控制器工作為從站。