[發明專利]一種風儲多時間尺度優化控制系統

在審

• 申請號: 202110628153.0
• 申請日: 2021-06-06
• 公開（公告）號: CN113193599A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 馬騫;盧偉輝;王巍;許琴;黃楚鴻;任學哲
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50;H02J3/28;H02J13/00
• 代理公司: 廣州長星專利商標代理事務所(普通合伙) 44662
• 代理人: 梁桂萍

本發明涉及一種電力系統穩定性控制技術領域，尤指一種風儲多時間尺度優化控制系統，包括快速控制專用通信系統及風儲協調控制器、風電場子協調控制器和儲能控制器；風儲協調控制器用于獲取風電預測功率、實時功率、儲能SOC狀態、運行功率、近區網架數據，實時評估風電場接入系統穩定特性，風電場子協調控制器用于接收風儲協調控制器下發的功率控制指令，負責協調風電場內部各風機的功率分配，實時上傳各風電機組運行狀態；儲能控制器用于實時監測SOC情況并執行風儲協調控制器的功率控制指令及電流控制模式；本發明可滿足儲能支撐行為的功能需求并實時快速切換工作模式，可充分發揮風儲聯合發電系統調節效益，在保證系統安全穩定下最大化消納新能源。

技術領域

本發明涉及一種電力系統穩定性控制技術領域，尤指一種風儲多時間尺度優化控制系統。

背景技術

當前，我國風電、光伏裝機容量均已位列世界第一，新能源建設獲得快速發展；隨著國家綠色發展的戰略推進，未來以風電、光伏為代表的新能源仍將保持持續快速發展勢頭，但是，風電、光伏存在隨機性、波動性，其功率特性往往不像傳統的火電機組穩定、可靠，因此其大規模接入電網后需相應地承擔一部分主動支撐作用，儲能作為一種靈活調節的設備，通過與新能源打捆集中建設，可大大改善新能源涉網特性。

目前，將儲能應用到新能源并網中已得到充分共識，但對于其聯合優化控制方法，尤其是對于儲能的有功、無功協調分配，目前仍無充分研究。為了充分發揮風儲系統并網綜合效益，需構建一套風儲優化調度控制系統，從風電、儲能的主動支撐作用入手，改善大規模風電并網特性。

發明內容

為解決上述問題，本發明旨在公開一種電力系統穩定性控制技術領域，尤指一種風儲多時間尺度優化控制系統；用于實現風電場并網特性的整體協調，提升新能源消納能力，改善并網特性，并向電網提供主動支撐能力，以應對未來風電大規模并網的應用場景。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種風儲多時間尺度優化控制系統，可實現整體上有功、無功協調控制；其特征在于，所述的控制系統包括快速控制專用通信系統及通過快速控制專用通信系統進行信息交互的風儲協調控制器、風電場子協調控制器和儲能控制器；

其中所述的風儲協調控制器用于獲取風電預測功率、實時功率、儲能SOC狀態、運行功率、近區網架數據，實時評估風電場接入系統穩定特性，在滿足系統穩定的前提下優化計算得到風電、儲能系統各時段出力，實現上層優化控制；

所述的風電場子協調控制器與儲能控制器用于共同實現底層優化控制；其中，風電場子協調控制器用于接收風儲協調控制器下發的功率控制指令，負責協調風電場內部各風機的功率分配，并實時上傳各風電機組運行狀態；儲能控制器用于實時監測SOC情況并執行風儲協調控制器的功率控制指令及電流控制模式。

優選地，所述的風儲協調控制器對上接入現有調度數據網，與調度系統實現信息交互，執行調度系統下發的AGC、AVC控制指令，并上傳風儲系統發電計劃及各設備運行狀態。

優選地，所述風儲協調控制器用于采集風電場、儲能實時運行狀態、系統電壓數據，結合近區網架數據實時生成接入等效系統的潮流和暫態仿真模型，實時評估當前電網強度，并在線評估風電場接入系統穩定特性。

優選地，所述風儲協調控制器的協調控制主站通過無功擾動法、AVC系統數據估算法對系統強度進行評估，其中，無功擾動法通過在網側投切一組電容電抗器并采集電壓變化情況，AVC系統數據估算法通過接受AVC指令投切一組電容、電抗器并監測電壓波動情況，系統短路電流強度的估算公式為：其中，Q_x為投切電容、電抗器的容量，ΔU_A為投切電容、電抗引起的電壓變化量。

優選地，所述風電場子協調控制器用于接收電網有功、無功調節指令，并上傳各風電機組工作狀態。