一种用于储能电站暂态控制的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于储能电站暂态控制的装置，包括：并网点信息采集处理单元、PCS信息接收单元、暂态控制指令发送单元和中央处理单元。本发明专利技术减少现场接线工作量和外设装置数量，增加控制可靠性，减少成本；新增暂态控制装置，能够准确采集电网信息和储能变流器运行状态，对电网的波动进行快速响应，提高电网频率和电压的稳定；能够对现场PCS进行时间一致性高的控制，提高整体电站的控制效果。

A device for transient control of energy storage power station

【技术实现步骤摘要】
一种用于储能电站暂态控制的装置
本专利技术涉及储能电站控制
，尤其是一种用于储能电站暂态控制的装置。
技术介绍
基于当前储能电站控制架构，如图1所示，实现的是秒级和分钟级的稳态控制，即储能电站监控系统(EMS)接收调度系统或者本地的控制指令，根据电池和储能变流器(PCS)的实时工况，将指令合理分配给PCS进行功率的输出。这个过程是秒级和分钟级的指令跟踪过程，储能电站场站级的暂态控制是缺失的。现有架构下，如要实现精准的一次调频，快速电压无功支撑等其他暂态功能，需要各台PCS单独采集各自升压变低压侧的数据独自进行，但PCS采集数据的时刻不一致等因素导致从电站整体看来暂态效果不佳。当前大多数储能系统控制架构中不存在暂态控制器，现多数的结构是电网调度系统通过调度数据专网将调度指令转发给数据网关机，数据网关机再通过以太网，按照61850协议发送有功无功的调度指令给储能监控主机，由储能监控主机通过61850遥调指令分发各台具体的指令给PCS；暂态控制功能则是通过PCS各自采集母线信息，并根据自身工作状态进行暂态响应。现有系统不能以电站为整体暂态控制；PCS自行暂态控制的一致性差。这种情况，一方面没有充分发挥储能电站的作用，另一方面也不利于储能电站所在电网的安全稳定，同时在采取增设其他设备弥补其暂态功能的时候增加建设成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，能够从整个储能电站的角度，对储能电站进行暂态控制，提升电站暂态控制效果，能够从电站角度，给整个电站同步发送毫秒级控制指令，即可实现目标。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于储能电站暂态控制的装置，包括：并网点信息采集处理单元、PCS信息接收单元、暂态控制指令发送单元和中央处理单元；并网点信息采集处理单元和中央处理单元通过同步串行接口连接，数据从并网点信息采集处理单元传输到中央处理器单元；PCS信息接收单元和中央处理单元通过数据总线连接，数据从PCS信息接收单元传输到中央处理单元；暂态控制指令发送单元和中央处理单元通过同步串行接口连接，数据从中央处理单元传输到暂态控制指令发送单元。优选的，并网点信息采集处理单元和外部并网点装置通过网线或者光纤连接，使用IEC61850-SV协议进行通信，数据从外部并网点装置传输到并网点信息采集处理单元。优选的，PCS信息接收单元和PCS装置通过网线或光纤连接，使用IEC61850-GOOSE协议进行通信，数据从PCS传输到PCS信息接收单元。优选的，暂态控制指令发送单元和外部PCS装置通过网线或者光纤连接，使用IEC61850-GOOSE协议进行通信，数据从暂态控制指令发送单元传输到外部PCS。本专利技术的有益效果为：本专利技术减少现场接线工作量和外设装置数量，增加控制可靠性，减少成本；新增暂态控制装置，能够准确采集电网信息和储能变流器运行状态，对电网的波动进行快速响应，提高电网频率和电压的稳定；能够对现场PCS进行时间一致性高的控制，提高整体电站的控制效果。附图说明图1为现有技术的结构示意图。图2为本专利技术的应用场景结构示意图。图3为本专利技术的暂态控制器示意图。图4为本专利技术的暂态控制器使用示意图。具体实施方式如图3所示，一种用于储能电站暂态控制的装置，包括：并网点信息采集处理单元、PCS信息接收单元、暂态控制指令发送单元和中央处理单元；并网点信息采集处理单元和中央处理单元通过同步串行接口连接，数据从并网点信息采集处理单元传输到中央处理器单元；并网点信息采集处理单元和外部并网点装置通过网线或者光纤连接，使用IEC61850-SV协议进行通信，数据从外部并网点装置传输到并网点信息采集处理单元；PCS信息接收单元和中央处理单元通过数据总线连接，数据从PCS信息接收单元传输到中央处理单元；PCS信息接收单元和PCS装置通过网线或光纤连接，使用IEC61850-GOOSE协议进行通信，数据从PCS传输到PCS信息接收单元；暂态控制指令发送单元和中央处理单元通过同步串行接口连接，数据从中央处理单元传输到暂态控制指令发送单元；暂态控制指令发送单元和外部PCS装置通过网线或者光纤连接，使用IEC61850-GOOSE协议进行通信，数据从暂态控制指令发送单元传输到外部PCS。如图2所示，暂态控制装置在整个电站中，需要连接并网点采集装置和交换机。暂态控制装置可以放置在交换机柜附近，以减少线的使用，节省成本。如图4所示，暂态控制装置的并网点信息采集处理单元通过网线或者光线和并网点信息采集装置相连，使用IEC61850-SV通信协议快速可靠实时地传输电压、频率、当前有功功率，无功功率等电网信息。并网点信息采集处理单元经过处理后在通过同步串行总线传递给中央处理器。暂态控制装置的PCS信息接收单元通过网线或者光线和多台储能变流器PCS相连，使用IEC61850-GOOSE(站控层GOOSE)通信协议实时传输PCS的电压、频率、当前有功功率，无功功率等运行状态信息。PCS信息接收单元经过处理后在通过高速数据总线传递给中央处理器。中央处理单元汇集了实时的电网信息和PCS运行信息，将这些信息通过实时暂态控制算法计算出一次调频所需有功功率、动态无功支撑所需无功功率等暂态命令，通过同步串行接口实时传递给暂态控制指令发送单元。暂态控制指令发送单元通过网线或者光线和多台储能变流器PCS相连，使用IEC61850-GOOSE(过程层GOOSE)通信协议同步传递有功功率、无功功率等指令给所有PCS。PCS接收到指令后，同步动作，提高了整体电站的暂态控制效果。过程层GOOSE和站控层GOOSE，可以使用同一以太网网络，节省了接线。GOOSE在传输过程中不经过传输层和网络层，直接映射到链路层和物理层，多网合一情况下优先级更高，传输速率更快，同步性更好。实验室搭建来基于暂态控制器，合并单元和储能变流器的测试平台，对控制的实时性进行来测试：a、暂态控制器从并网点采集装置接收的报文，报文中存在时延信息，能准确获知采集信息的时刻；b、暂态控制器从储能变流器PCS接收的报文的时间延时经测试在1～4ms；c、暂态控制器发送控制命令到储能变流器接收到命令的时间延时为2～4ms。整个过程共几十毫秒，所以暂态控制器能够进行毫秒级的储能电站暂态控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于储能电站暂态控制的装置，其特征在于，包括：并网点信息采集处理单元、PCS信息接收单元、暂态控制指令发送单元和中央处理单元；并网点信息采集处理单元和中央处理单元通过同步串行接口连接，数据从并网点信息采集处理单元传输到中央处理器单元；PCS信息接收单元和中央处理单元通过数据总线连接，数据从PCS信息接收单元传输到中央处理单元；暂态控制指令发送单元和中央处理单元通过同步串行接口连接，数据从中央处理单元传输到暂态控制指令发送单元。

【技术特征摘要】
1.一种用于储能电站暂态控制的装置，其特征在于，包括：并网点信息采集处理单元、PCS信息接收单元、暂态控制指令发送单元和中央处理单元；并网点信息采集处理单元和中央处理单元通过同步串行接口连接，数据从并网点信息采集处理单元传输到中央处理器单元；PCS信息接收单元和中央处理单元通过数据总线连接，数据从PCS信息接收单元传输到中央处理单元；暂态控制指令发送单元和中央处理单元通过同步串行接口连接，数据从中央处理单元传输到暂态控制指令发送单元。2.如权利要求1所述的用于储能电站暂态控制的装置，其特征在于，并网点信息采集处理单元和外部...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹航，洪希，侯凯，蒋应伟，王小红，张敏，何安然，蔡伟，钟旭，王海峰，缪文贵，于海，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32