[發明專利]一種光儲系統子方陣EMS系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202010158759.8
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN113381437A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 謝小平;龐秀嵐;崇鋒;馬麗;李憲;趙欣昕;倪昊
• 申請（專利權）人: 國家電投集團青海光伏產業創新中心有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02J13/00;H02S50/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 安曼

本發明的目的在于公開一種光儲系統子方陣EMS系統及其控制方法，它由三層架構組成，第一層為子方陣EMS單元，接收站控級AGC/AVC系統或快速調頻系統及站控級EMS單元下發的指令，就地完成光儲功率控制；第二層為變流器EMU單元，接收子方陣EMS單元下發的指令，完成對儲能變流器(PCS)的指令分配和下發；第三層為儲能變流器(PCS)，接收變流器EMU單元下發的指令，完成對儲能電池系統的充放電控制；組串式逆變器直接接收子方陣EMS單元下發的指令，完成對光伏的功率控制；與現有技術相比，系統響應時間大幅減小，提高了響應速度；控制環節簡單，相應設備減少，經濟效益提高；設備減少使得系統故障率減少，提升電站運行可靠性與穩定性，實現本發明的目的。

技術領域

本發明涉及一種子方陣EMS系統及其控制方法，特別涉及一種光儲系統子方陣EMS系統及其控制方法。

背景技術

傳統光儲系統由四層架構組成。第一層為站控級EMS，接收調度AGC/AVC主機下發的指令，完成全站的光儲有功/無功控制；第二層為光伏發電單元主機、儲能AGC/AVC從機，接收站控級EMS下發的指令，完成對子方陣通信控制單元、變流器EMU的指令分配及下發；第三層為子方陣通信控制單元、變流器EMU，接收光伏發電單元主機、儲能AGC/AVC從機下發的指令，完成對光伏逆變器、PCS指令分配和下發；第四層為光伏逆變器、儲能變流器(PCS)，接收子方陣通信控制單元、EMU下發的指令，完成對光伏逆變器出力、BMS及儲能電池系統的充放電控制。

傳統光儲系統的控制策略如下：

(1)站控級EMS接收調度AGC/AVC系統下發的指令作為最大并網點功率Pmax。

(2)站控級EMS實時采集光伏電站并網點實際出力(光伏+儲能)Ppcc。

1)若Ppcc＞Pmax，則儲能系統開始充電，充電功率Pcharge為二者差值。①如果二者之差大于儲能系統允許充電功率，則儲能系統按照額定功率充電，并且開始限制光伏功率；②如果電池處于充滿狀態，則儲能系統充電功率為0，并開始限制光伏功率；③如果二者之差小于儲能系統允許充電功率，則儲能系統按照差值功率充電，并控制光伏不限發。

2)若Ppcc＜Pmax，則儲能系統開始放電，放電功率Pdischarge為二者差值。①如果二者之差大于儲能系統的額定功率，則儲能系統按照額定功率放電，并控制光伏不限發；②如果電池處于放空狀態，則儲能系統放電功率為0，并控制光伏功率不限發；③如果二者之差小于儲能系統額定功率，則儲能系統按照差值功率放電，并控制光伏不限發。

傳統光儲系統控制策略：站控級EMS集中管理各光伏單元及儲能單元，根據光功率預測預報、AGC/AVC系統、儲能單元荷電狀態、光伏出力情況等，由站控級EMS向光伏電站監控系統、儲能監控系統下發指令，來控制光伏出力和蓄電池充放電。整體架構為站控級EMS接收AGC/AVC主機下發的指令，再由光伏發電單元主機、儲能AGC/AVC從機接收站控級EMS下發的控制指令，并對子方陣通信控制單元、變流器EMU進行指令分配和下發，進行協調控制光伏及儲能出力。傳統控制策略中控制邏輯環節較多，導致響應時間過長，不利于電站運行的可靠穩定性。

因此，特別需要一種光儲系統子方陣EMS系統及其控制方法，以解決上述現有存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光儲系統子方陣EMS系統及其控制方法，針對現有技術的不足，可以自行協調控制子方陣光伏出力和儲能系統出力，系統響應時間大幅減小，提高系統響應速度；使整個控制環節簡單化、設備減少，經濟效益更高；提升電站運行可靠性與穩定性。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：