專利名稱：一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新能源發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電本身具有很大的波動性和不確定性，但是兩者又具有一定的互補性。白天光照比較強烈，光伏發(fā)電出力較大，夜晚風(fēng)速相對較高，風(fēng)力發(fā)電較多，這種天然的互補性減小風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電總的輸出功率波動。隨著風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的輸出功率在最大功率點以下是可控的，這為協(xié)調(diào)控制風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電奠定了基礎(chǔ)。電池儲能電站的應(yīng)用進一步減弱了風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電出力的波動性，增強了功 率輸出的可控性，但是由于風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的出力實時變化，使得儲能電站需要實時調(diào)整功率輸出。這導(dǎo)致了目前儲能電站存在著充放電次數(shù)過多的問題，降低了儲能電站的使用壽命，同時由于儲能電站沒有考慮電池的短時過載能力，使得儲能電站平抑功率波動的能力受到了限制。中國專利(申請?zhí)?01110154373. O)《一種風(fēng)光儲輸綜合發(fā)電站有功功率分配方法》進行的風(fēng)光儲輸系統(tǒng)有功功率優(yōu)化是基于動態(tài)目標(biāo)，對風(fēng)、光和儲三部分進行了協(xié)調(diào)控制，但是沒有考慮儲能電池單元的短時充放電能力等因素，相比較而言，本發(fā)明考慮電池儲能電站的短時充放電能力，避免小電流充放電，優(yōu)化了儲能電站的工作區(qū)間，使得儲能電站盡可能運行在最優(yōu)區(qū)間上，提高儲能電站的運行壽命。中國專利(申請?zhí)?01110426307. 4)《用于分布式微網(wǎng)孤島運行風(fēng)光儲聯(lián)合調(diào)度的方法及系統(tǒng)》給出的是一種適用于微網(wǎng)的風(fēng)光儲調(diào)度方法，該方法沒有考慮儲能的運行性能，有可能造成儲能電池過放電次數(shù)過多，同時可能造成小電流充放電的發(fā)生。中國專利(申請?zhí)?01210021356.4)《一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)參與電力系統(tǒng)頻率的控制方法》提供了一種參與系統(tǒng)調(diào)頻的方法，但是該方法也沒有考慮儲能的運行性能，有可能造成儲能電池過放電次數(shù)過多，同時可能造成小電流充放電的發(fā)生。綜上所述，上述專利雖然涉及到了有功優(yōu)化控制方法，但是這三種專利均沒有考慮儲能電站的充放電次數(shù)，沒把充放電次數(shù)作為一種優(yōu)化目標(biāo)，這樣會導(dǎo)致儲能電站出現(xiàn)過多的充放電次數(shù)，降低儲能電站的運行壽命；同時已有專利均沒有考慮電池儲能電站的短時過載能力，這樣限制了儲能電站性能的發(fā)揮，降低了儲能電站跟蹤聯(lián)合系統(tǒng)輸出功率變化的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法，它具有通過風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)實現(xiàn)風(fēng)光儲系統(tǒng)有功優(yōu)化控制方法，從而保證聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)在能夠按照計劃發(fā)電的前提下，降低儲能的充放電次數(shù)，避免儲能電站的小電流充放電情況的發(fā)生，提高儲能系統(tǒng)的使用壽命優(yōu)點。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站、風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制子站和風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制單元；所述風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制子站包括風(fēng)電場控制子站、光伏發(fā)電控制子站和儲能控制子站；所述風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制單元包括若干個風(fēng)機控制單元、若干個光伏陣列控制單元和若干個儲能電池控制單元；所述風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站分別與風(fēng)電場控制子站、光伏發(fā)電控制子站、儲能控制子站通過通信光纖實現(xiàn)相互通信；所述風(fēng)電場控制子站與風(fēng)機控制單元之間通過通信電纜實現(xiàn)相互通信；所述光伏發(fā)電控制子站和光伏陣列控制單元之間通過通信電纜實現(xiàn)相互通信；所述儲能控制子站和儲能電池控制單元之間通過通信電纜實現(xiàn)相互通 目。
所述風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站接收對電網(wǎng)控制指令，實現(xiàn)風(fēng)功率和光功率預(yù)測，監(jiān)控整個風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)，制定并下發(fā)風(fēng)電場、光伏電站和儲能電站的發(fā)電計劃，接收風(fēng)電場和光伏電站的升出力和降出力計劃申請，并自動處理升出力和降出力申請。所述風(fēng)電場控制子站主要實現(xiàn)風(fēng)場風(fēng)速、氣壓、風(fēng)向氣象數(shù)據(jù)的收集，并實時采集風(fēng)場內(nèi)各風(fēng)機的電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、槳距角、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速以及發(fā)電機轉(zhuǎn)速信息；計算當(dāng)前和未來一段時間的風(fēng)電場升出力和降出力潛力，制定風(fēng)電場升出力和降出力計劃；向風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站提交升出力和降出力申請，根據(jù)風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站批準(zhǔn)的升出力和降出力申請制定每臺風(fēng)機的出力調(diào)整計劃，并將風(fēng)機的出力調(diào)整計劃下發(fā)給每臺風(fēng)機。所述光伏發(fā)電控制子站主要實現(xiàn)環(huán)境溫度、輻照度和氣象條件的收集，并實時采集光伏陣列電壓、電流、有功功率、無功功率和逆變器控制角度信息；計算當(dāng)前和未來一段時間的光伏陣列的升出力和降出力潛力，制定光伏電站的升出力和降出力計劃；向風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站提交升出力和降出力申請，根據(jù)風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站批準(zhǔn)的升出力和降出力申請制定光伏陣列的出力調(diào)整計劃，并將光伏陣列的出力調(diào)整計劃下發(fā)給各光伏陣列。所述儲能控制子站主要是收集各電池組的電壓、電流、荷電狀態(tài)信息，接受風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站的調(diào)度指令，調(diào)整其出力變化，制定各電池組的發(fā)電計劃，協(xié)調(diào)電池組的充放電次數(shù)和充放電功率。所述風(fēng)機控制單元根據(jù)風(fēng)機上的風(fēng)速儀測量當(dāng)前的風(fēng)速、風(fēng)向信息，測量風(fēng)機本身的電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、槳距角、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速和發(fā)電機轉(zhuǎn)速信息，并將測得的數(shù)據(jù)上傳到風(fēng)電場控制子站，同時接收風(fēng)電場控制子站的出力調(diào)整計劃，調(diào)整風(fēng)機自身的出力大小。所述光伏陣列控制單元主要實現(xiàn)測量其所在處的溫度、輻照度信息，測量光伏陣列的電壓、電流、有功功率、無功功率以及變流器控制角信息，同時將這些數(shù)據(jù)上傳給光伏發(fā)電控制子站，并接收光伏發(fā)電控制子站的出力調(diào)整計劃，調(diào)整光伏陣列的出力大小。所述儲能電池控制單元主要實現(xiàn)測量電池組當(dāng)前的充放電狀態(tài)、充放電電壓和電流、當(dāng)前的充放電功率、荷電狀態(tài)信息，將這些數(shù)據(jù)上傳給儲能控制子站，接收儲能控制子站的出力調(diào)整計劃，調(diào)整電池組的出力大小。所述風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站根據(jù)計劃出力曲線，考慮風(fēng)電場、光伏電站和儲能電站的相關(guān)狀態(tài)，制定風(fēng)電場、光伏電站和儲能電站出力計劃，并將相關(guān)計劃下發(fā)到各控制子站；各控制子站根據(jù)控制中心站下發(fā)的出力計劃，制定相應(yīng)的控制單元發(fā)電計劃，控制單元最終執(zhí)行控制子站下發(fā)的出力計劃。所述風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，具體工作步驟如下步驟一電網(wǎng)根據(jù)風(fēng)功率和光功率預(yù)測并結(jié)合負荷情況制定出力計劃曲線，將出力計劃曲線下發(fā)給風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站，風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站根據(jù)風(fēng)電場當(dāng)前出力、光伏電站當(dāng)前出力和儲能電站當(dāng)前出力以及風(fēng)功率和光功率預(yù)測制定風(fēng)電場、光伏電站和儲能電站的出力計劃；
步驟二 風(fēng)電場控制子站和光伏發(fā)電控制子站接收風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站下發(fā)的出力計劃，并結(jié)合當(dāng)前控制子站收集得到的有功出力情況，制定各子站的出力調(diào)整計劃，結(jié)合子站內(nèi)各機組單元的出力狀態(tài)，制定各機組單元的出力調(diào)整計劃，并下發(fā)給各機組單元；步驟三儲能控制子站根據(jù)風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站下發(fā)的發(fā)電計劃，調(diào)整電池組的發(fā)電出力大小，同時上傳儲能控制子站的功率偏差；步驟四風(fēng)機控制單元接收風(fēng)電場控制子站下發(fā)的出力調(diào)整計劃，對風(fēng)機單元進行功率調(diào)整，計算功率調(diào)整偏差，若功率調(diào)整偏差不為零，則反饋調(diào)整偏差，將調(diào)整偏差上傳給風(fēng)電場控制子站；光伏陣列控制單元接收光伏發(fā)電控制子站下發(fā)的出力調(diào)整計劃，對光伏陣列單元進行功率調(diào)整，計算功率調(diào)整偏差，并反饋調(diào)整偏差，將功率偏差上傳給光伏發(fā)電控制子站；步驟五風(fēng)電場控制子站根據(jù)風(fēng)機控制單元上傳的功率調(diào)整偏差，結(jié)合所有風(fēng)機控制單元的出力計劃執(zhí)行情況，判斷風(fēng)機控制單元是否達到出力限值，最低限值為零，最高限值為風(fēng)功率預(yù)測得到的最大值。若達到出力限值，將該風(fēng)機剔除掉本輪次的出力調(diào)整計劃；對于未達到限值的風(fēng)機控制單元，形成出力調(diào)整計劃，將出力計劃下發(fā)到相應(yīng)的風(fēng)機，同時計算風(fēng)電場控制子站的功率偏差，并上傳到風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站；光伏發(fā)電控制子站根據(jù)光伏陣列控制單元上傳的功率調(diào)整偏差，結(jié)合所有光伏陣列控制單元的出力計劃執(zhí)行情況，判斷光伏陣列控制單元是否達到出力限值，最低限值為零，最高限值為光功率預(yù)測得到的最大值，；若達到出力限值，該光伏陣列剔除掉本輪次的出力調(diào)整計劃；對于未達到限值的光伏陣列控制單元，形成出力調(diào)整計劃，將出力計劃下發(fā)到相應(yīng)的光伏陣列，同時計算光伏發(fā)電控制子站的功率偏差，并上傳到風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站。步驟六風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站根據(jù)風(fēng)電場控制子站、光伏發(fā)電控制子站和儲能控制子站上傳的功率調(diào)整偏差形成新的發(fā)電出力計劃，并下發(fā)給控制子站。在此過程中，風(fēng)電場和光伏電站運行到限值，最小限值為零，最大限值為風(fēng)功率和光功率預(yù)測得到的最大值，或是功率調(diào)整偏差為零，則本次調(diào)整結(jié)束。所述步驟一中，風(fēng)電場的出力計劃為Pwindplan,光伏電站的出力計劃為Ppvplan,儲能電站的出力計劃為 PBESSplan0
所述步驟二中，風(fēng)電場的出力調(diào)整計劃為A Pwind=Pwindplan-Pwindcurrent,光伏電站的出力調(diào)整計劃為A Ppv=Ppvplan-Ppv-，其中Pwindplan為風(fēng)電場當(dāng)前的出力大小，Ppvcmrmt為光伏電站當(dāng)前的出力大小。風(fēng)機控制單元i的出力調(diào)整計劃APi windturtiM，光伏陣列控制單元i的出力調(diào)整計劃為APi PVamy，計算公式如下A Pi windturbine-
A Pwind/ ^ A Pi—windpotentialA Pi-Pvarray- A Ppv/ I] A Pi_PVpotential其中，EAPi-wind_ntialS所有風(fēng)機潛在調(diào)整量之和，APi
windpotential ^i_w_pred ^i_w_
■，而Pi.w,d為風(fēng)電控制機組i的預(yù)測功率，Pi—w—■為風(fēng)電控制機組i的當(dāng)前出力大小。I] A Pi_pvpotential 為所有光伏陣列潛在調(diào)整量之和，A Pi pvpotential=Pi Pvjred-Pi Pv cur,而Pi pv pred為光伏陣列i的預(yù)測功率，Pi_PV_eur為光伏陣列i的當(dāng)前出力大小，I的取值為正整數(shù)。 所述步驟三中，儲能電站的出力計劃調(diào)整量為A PBESSplan，儲能電站的功率偏差量A PbESS—PbESS—cur—PBESSplan， 其中Pbess,為儲能電站當(dāng)前的出力大小，儲能電站所存儲的電量用荷電狀態(tài)SOC來表示，電站的最優(yōu)電量運行區(qū)間為[S0ClOT，SOChigh]，SOClow, SOChigh儲能電站運行在小電流充放電狀態(tài)時所對應(yīng)的功率為Pmin，聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的功率偏差量為AP，儲能電站的出力計劃的制定主要分為四種情形，SOClow是最優(yōu)電量運行空間所對應(yīng)的荷電狀態(tài)的下限，SOChigh是最優(yōu)電量運行空間所對應(yīng)的荷電狀態(tài)的上限。具體如下情形一A Pbess 大于 0 且 SOC 大于 SOChighAPbess小于Pmin時，APBESSplan置為零；并將APbess上傳到風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中心站，將其作為風(fēng)電場控制子站功率調(diào)整偏差或光伏發(fā)電控制子站控制偏差。A Pbess 大于 Pmin 時，A PBESSplan-K A Pbess其中，K=f(SOC) g ( A P/ A t)
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征是，包括風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站、風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制子站和風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制單元；所述風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制子站包括風(fēng)電場控制子站、光伏發(fā)電控制子站和儲能控制子站；所述風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制單元包括若干個風(fēng)機控制單元、若干個光伏陣列控制單元和若干個儲能電池控制單元；所述風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站分別與風(fēng)電場控制子站、光伏發(fā)電控制子站、儲能控制子站通過通信光纖實現(xiàn)相互通信；所述風(fēng)電場控制子站與風(fēng)機控制單元之間通過通信電纜實現(xiàn)相互通信；所述光伏發(fā)電控制子站和光伏陣列控制單元之間通過通信電纜實現(xiàn)相互通信；所述儲能控制子站和儲能電池控制單元之間通過通信電纜實現(xiàn)相互通信。
2.一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，其特征是，風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站根據(jù)計劃出力曲線，考慮風(fēng)電場、光伏電站和儲能電站的相關(guān)狀態(tài)，制定風(fēng)電場、光伏電站和儲能電站出力計劃，并將相關(guān)計劃下發(fā)到各控制子站；各控制子站根據(jù)控制中心站下發(fā)的出力計劃，制定相應(yīng)的控制單元發(fā)電計劃，控制單元最終執(zhí)行控制子站下發(fā)的出力計劃。
3.如權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，其特征是，具體工作步驟如下 步驟一電網(wǎng)根據(jù)風(fēng)功率和光功率預(yù)測并結(jié)合負荷情況制定出力計劃曲線，將出力計劃曲線下發(fā)給風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站，風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站根據(jù)風(fēng)電場當(dāng)前出力、光伏電站當(dāng)前出力和儲能電站當(dāng)前出力以及風(fēng)功率和光功率預(yù)測制定風(fēng)電場、光伏電站和儲能電站的出力計劃； 步驟二 風(fēng)電場控制子站和光伏發(fā)電控制子站接收風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站下發(fā)的出力計劃，并結(jié)合當(dāng)前控制子站收集得到的有功出力情況，制定各子站的出力調(diào)整計劃，結(jié)合子站內(nèi)各機組單元的出力狀態(tài)，制定各機組單元的出力調(diào)整計劃，并下發(fā)給各機組單元； 步驟三儲能控制子站根據(jù)風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站下發(fā)的發(fā)電計劃，調(diào)整電池組的發(fā)電出力大小，同時上傳儲能控制子站的功率偏差； 步驟四風(fēng)機控制單元接收風(fēng)電場控制子站下發(fā)的出力調(diào)整計劃，對風(fēng)機單元進行功率調(diào)整，計算功率調(diào)整偏差，若功率調(diào)整偏差不為零，則反饋調(diào)整偏差，將調(diào)整偏差上傳給風(fēng)電場控制子站；光伏陣列控制單元接收光伏發(fā)電控制子站下發(fā)的出力調(diào)整計劃，對光伏陣列單元進行功率調(diào)整，計算功率調(diào)整偏差，并反饋調(diào)整偏差，將功率偏差上傳給光伏發(fā)電控制子站； 步驟五風(fēng)電場控制子站根據(jù)風(fēng)機控制單元上傳的功率調(diào)整偏差，結(jié)合所有風(fēng)機控制單元的出力計劃執(zhí)行情況，判斷風(fēng)機控制單元是否達到出力限值，最低限值為零，最高限值為風(fēng)功率預(yù)測得到的最大值；若達到出力限值，將該風(fēng)機剔除掉本輪次的出力調(diào)整計劃；對于未達到限值的風(fēng)機控制單元，形成出力調(diào)整計劃，將出力計劃下發(fā)到相應(yīng)的風(fēng)機，同時計算風(fēng)電場控制子站的功率偏差，并上傳到風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站；光伏發(fā)電控制子站根據(jù)光伏陣列控制單元上傳的功率調(diào)整偏差，結(jié)合所有光伏陣列控制單元的出力計劃執(zhí)行情況，判斷光伏陣列控制單元是否達到出力限值，最低限值為零，最高限值為光功率預(yù)測得到的最大值，；若達到出力限值，該光伏陣列剔除掉本輪次的出力調(diào)整計劃；對于未達到限值的光伏陣列控制單元，形成出力調(diào)整計劃，將出力計劃下發(fā)到相應(yīng)的光伏陣列，同時計算光伏發(fā)電控制子站的功率偏差，并上傳到風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站； 步驟六風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站根據(jù)風(fēng)電場控制子站、光伏發(fā)電控制子站和儲能控制子站上傳的功率調(diào)整偏差形成新的發(fā)電出力計劃，并下發(fā)給控制子站；在此過程中，風(fēng)電場和光伏電站運行到限值，最小限值為零，最大限值為風(fēng)功率和光功率預(yù)測得到的最大值，或是功率調(diào)整偏差為零，則本次調(diào)整結(jié)束。
4.如權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，其特征是，所述步驟一中的風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站接收對電網(wǎng)控制指令，實現(xiàn)風(fēng)功率和光功率預(yù)測，監(jiān)控整個風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的狀態(tài)，制定并下發(fā)風(fēng)電場、光伏電站和儲能電站的發(fā)電計劃，接收風(fēng)電場和光伏電站的升出力和降出力計劃申請，并自動處理升出力和降出力申請。
5.如權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，其特征是，所述步驟二中的風(fēng)電場控制子站主要實現(xiàn)風(fēng)場風(fēng)速、氣壓、風(fēng)向氣象數(shù)據(jù)的收集，并實時采集風(fēng)場內(nèi)各風(fēng)機的電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、槳距角、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速以及發(fā)電機轉(zhuǎn)速信息；計算當(dāng)前和未來一段時間的風(fēng)電場升出力和降出力潛力，制定風(fēng)電場升出力和降出力計劃；向風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站提交升出力和降出力申請，根據(jù)風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站批準(zhǔn)的升出力和降出力申請制定每臺風(fēng)機的出力調(diào)整計劃，并將風(fēng)機的出力調(diào)整計劃下發(fā)給每臺風(fēng)機。
6.如權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，其特征是，所述步驟二中的光伏發(fā)電控制子站主要實現(xiàn)環(huán)境溫度、輻照度和氣象條件的收集，并實時采集光伏陣列電壓、電流、有功功率、無功功率和逆變器控制角度信息；計算當(dāng)前和未來一段時間的光伏陣列的升出力和降出力潛力，制定光伏電站的升出力和降出力計劃；向風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站提交升出力和降出力申請，根據(jù)風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站批準(zhǔn)的升出力和降出力申請制定光伏陣列的出力調(diào)整計劃，并將光伏陣列的出力調(diào)整計劃下發(fā)給各光伏陣列。
7.如權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，其特征是，所述步驟三中的儲能控制子站主要是收集各電池組的電壓、電流、荷電狀態(tài)信息，接受風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站的調(diào)度指令，調(diào)整其出力變化，制定各電池組的發(fā)電計劃，協(xié)調(diào)電池組的充放電次數(shù)和充放電功率。
8.如權(quán)利要求3所述的一一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，其特征是，所述步驟四中的風(fēng)機控制單元根據(jù)風(fēng)機上的風(fēng)速儀測量當(dāng)前的風(fēng)速、風(fēng)向信息，測量風(fēng)機本身的電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、槳距角、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速和發(fā)電機轉(zhuǎn)速信息，并將測得的數(shù)據(jù)上傳到風(fēng)電場控制子站，同時接收風(fēng)電場控制子站的出力調(diào)整計劃，調(diào)整風(fēng)機自身的出力大小。
9.如權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，其特征是，所述步驟四中的光伏陣列控制單元主要實現(xiàn)測量其所在處的溫度、輻照度信息，測量光伏陣列的電壓、電流、有功功率、無功功率以及變流器控制角信息，同時將這些數(shù)據(jù)上傳給光伏發(fā)電控制子站，并接收光伏發(fā)電控制子站的出力調(diào)整計劃，調(diào)整光伏陣列的出力大小。
10.如權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)所應(yīng)用的控制方法，其特征是，所述步驟六中的儲能電池控制單元主要實現(xiàn)測量電池組當(dāng)前的充放電狀態(tài)、充放電電壓和電流、當(dāng)前的充放電功率、荷電狀態(tài)信息，將這些數(shù)據(jù)上傳給儲能控制子站，接收儲能控制子站的出力調(diào)整計劃，調(diào)整電池組的出力大小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的有功優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法，所述有功優(yōu)化控制系統(tǒng)包含風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制中心站、風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)控制子站。所述方法根據(jù)計劃出力曲線，考慮風(fēng)電場、光伏電站和儲能電站的相關(guān)狀態(tài)，制定風(fēng)電場、光伏電站和儲能電站出力計劃，并將相關(guān)計劃下發(fā)到各控制子站；各控制子站根據(jù)控制中心站下發(fā)的出力計劃，制定相應(yīng)的控制單元發(fā)電計劃，控制單元最終執(zhí)行控制子站下發(fā)的出力計劃。通過這種控制過程，既保證了風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)能夠按照計劃出力曲線運行，又能夠減少儲能電池的充放電次數(shù)，同時避免了儲能電站的小電流充放電，充分利用了儲能電站的短時過載能力，延長了儲能電站的使用壽命。
文檔編號H02J3/46GK102780236SQ20121028435
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月11日
發(fā)明者劉小好, 戚永志 申請人:山東大學(xué)